Цемент керамзит песок пропорции: Пропорции керамзита и пескобетона

Пропорция пескобетона и керамзита для стяжки пола цементом

При наращивании уровня напольного покрытия на один-полтора сантиметра применяется стяжка пола с керамзитом. Стяжка станет оптимальным вариантом для тех, кто желает выровнять пол с его дальнейшим выведением на одинаковую для каждой комнаты в частном доме или в квартире высоту. Выдерживание пропорционального соотношения составных компонентов керамзитобетонной смеси является важнейшим фактором в её приготовлении. Смесь может эксплуатироваться в целях обустройства прямых или наклонных, внутренних или наружных, а также жилых или промышленных поверхностей.

Перед тем как приступить к строительным работам, мастеру необходимо тщательно провести расчёты, которые позволят ему определить, какая толщина стяжки станет оптимальной. Данная процедура поможет рассчитать, какова окажется степень нагрузки на пол при заливании стяжки.

Керамзитобетонная стяжка может выполнять и утепляющую функцию. В случае, когда данный вид стяжки используется для утепления, следует позаботиться о нескольких нюансах. Главное в таком процессе – заливание стяжки с насыпной керамзитной подушкой, минимальная толщина которой должна составлять десять сантиметров. Если подушка будет тоньше, надёжность и долговечность утеплителя может пострадать.

Достоинства и недостатки керамзитобетонной стяжки

Смешивание керамзита с пескобетоном имеет свои плюсы и минусы – как и прочие типы напольной стяжки. Следует делать выбор в пользу данного типа стяжки, опираясь на некоторые преимущества и недостатки.

Среди преимуществ такой стяжки можно подчеркнуть следующие её факторы:

• повышенная звуко- и теплоизоляция;
• свобода сырья от химических компонентов, способных принести вред здоровью жильцов;
• повышенная прочность, позволяющая стяжке прослужить жильцам долгие годы;
• инертность к таким органическим воздействиям, как образование грибков и плесени;
• устойчивость к активности насекомых;
• длительный период эксплуатации;
• устойчивость к появлению трещин из-за перепадов температуры;
• для процесса заливки стяжки требуется малая трудоёмкость;
• стяжка способствует выравниванию плоскости основания в том случае, когда отмечаются значительные перепады высот;
• совместимость с любым видом напольного покрытия;
• небольшой вес;
• устойчивость к огню;
• устойчивость к внешним химическим воздействиям;
• высокие показатели гидроизоляции.

Опираясь на все перечисленные преимущества, покупатель может не сомневаться в качестве керамзитобетонной стяжки. Такая стяжка создана для продолжительной эксплуатации. Также она полностью совместима с любым поверхностным материалом.

Среди минусов такой стяжки, прежде всего, можно выделить «подушку» пола, которая заметно наращивается из-за насыпного слоя керамзита. Этот метод формирования стяжки не может осуществляться без процедуры шлифования. Трудоёмкость наиболее выражена, когда производится заливание бетона, который впоследствии держит всю структуру. Но недостатков стяжки данного вида настолько мало, что они сходят на нет перед огромным списком её достоинств.

Компоненты и их пропорции

Перед тем как приступить к процедуре заливки керамзитобетонной стяжки, следует точно рассчитать оптимальное содержание компонентов в смеси. Среди них – цемент, фракционный песок и керамзит. Рассчитывать пропорции компонентов следует, учитывая следующие факторы.

• Вычислить объём смешиваемой стяжки можно с помощью умножения показателей толщины на площадь заливаемой поверхности.
• Объём марочного пескобетона, который следует добавить в смесь, можно прочитать на упаковке.
• Сухие стяжки обладают наилучшими характеристиками. Также её можно купить в виде готовой смеси и моментально приступить к её использованию. Чтобы приготовить сухую стяжку, следует размешать её в указанном на упаковке объёме воды.

Чтобы приготовить максимально качественную стяжку, следует вымерять компоненты для смеси точно и расчётливо. Так, для использования в жилых помещениях можно добавить в смесь только 50 % стяжки. Чаще всего раствор заливается толщиной в 4 см. Для этого следует смешать 52 килограмма пескобетона и 45 килограммов керамзита.

Принцип замешивания

Если покупатель планирует выполнить все процедуры собственноручно, то ему следует ответственно подойти к замешиванию. Делать его нужно по следующей схеме:

1. Насыпать керамзит в заблаговременно заготовленную емкость.
2. Налить туда жидкость.
3. Перемешать стройматериал в гранулах до максимального впитывания жидкости.
4. Слить остатки воды.
5. Добавить в полученную смесь пескобетон – смешивать их следует в бетономешалке или во всё том же сосуде.
6. Снова добавить воды и размешать для получения однородной массы.
7. Прекратить замешивание после того, как гранулы керамзита перестанут выделяться из общей массы.

Как уложить консистенцию в стяжке

Приготовленная смесь может быть использована с помощью разных методов. Стяжка бывает:

1. Влажная. Для этого следует заранее подготовить цементно-песчаную смесь и залить её в насыпной керамзит. Затем равномерно распределить по напольной поверхности.
2. Полусухая. Следует перемешать гранулы с пескобетоном, добавить в семь воду и распределить по всей площади пола.
3. Сухая. Пескобетон смешивается с гранулами, после чего выкладывается на напольную поверхность.

На то, какой из трёх методов выбрать, влияют индивидуальные характеристики строительной площадки. Мастер, который соблюдает все технические правила, может быть уверен в успешной заливке, которая по своим свойствам будет соответствовать всем стандартам.

Теперь следует рассмотреть основные методы более подробно.

Влажный метод

Замешивая состав в расчёте на две части керамзита, придётся всыпать в него 50 % пескобетона. Совет: следует задействовать глубокую ёмкость. Схема действий:

1. Вымерить по всему периметру высоту фундамента в разных точках – этот этап нужен для определения высшей и низшей точки.
2. Пропитать гранулы цементным молочком.
3. Залить пескобетон. Смесь следует разравнивать от наиболее удалённой точки комнаты.
4. Нужно постоянно поддерживать надлежащую влажность консистенции на поверхности. Для этого нужно регулярно обрызгивать плоскость.

Нельзя оказывать механическое воздействие на конструкцию по меньшей мере одни сутки. Приступать к следующему этапу можно только по истечении 24 часов. По мнению специалистов, стяжка должна ограждаться от возможных повреждений в течение месяца – после этого она становится достаточно крепкой. Но если мастер желает завершить финишные работы как можно быстрее, ждать четыре недели не обязательно.

Полусухой метод

Этот метод – наименее затратный по времени. Причиной тому вяжущая функция керамзита. Замешивать консистенцию следует по предложенной выше схеме. После замеса происходит монтаж на строительной площадке, в процессе которого на поверхность укладывается армированная стальная сетка. Укреплённое с помощью сетки место заливается приготовленной смесью. После заливки нужно увлажнять стяжку, а также следить за тем, чтобы при сдвигах внутри неё не появлялась пустота.

Сухой метод в разы проще, чем мокрый и полусухой. Он требует установки крепкой бетонной опоры под стяжкой. Тем не менее, сегодня наливные полы не такие тяжелые, так что решение вопроса о том, нужно ли устанавливать бетонную опору, следует предоставить профессионалу.

Время застывания смеси

На время застывания смеси влияют такие факторы, как температура в помещении, толщина стяжки, частота увлажнения и воздухообмен. Дефекты поверхности, даже самые небольшие, следует устранять по меньшей мере через один день после заливания стяжки. Нельзя выравнивать изделие, пока оно не станет для этого достаточно прочным.

Пропорции пескобетона с керамзитом для цементной стяжки под полы

При строительстве, ремонте загородных и многоэтажных домов используют цементную стяжку толщиной не менее 3 см. Под полы первого этажа, междуэтажного перекрытия, укладывается теплоизоляционный слой, состоящий из пескобетона и керамзита фракцией до 20 мм. Это обеспечивает хорошую тепло -, шумоизоляцию в доме, создает комфортные условия проживающим.

Для этого необходимо использовать качественный состав керамзитобетона, который можно приготовить только при правильном соотношении компонентов и тщательном перемешивании. Такой подход особенно актуален в случае устройства теплого пола с водяным или электрическим подогревом. Керамзитобетонная стяжка создает теплоизоляционную подушку, которая не пропускает тепло в грунт и создает надежное основание для труб, кабелей. Качественный керамзитобетон можно приготовить, используя представленные ниже рекомендации.

Характеристики и разновидности составляющих

Пескобетон

Производство и использование пескобетона регламентируется действующим ГОСТ 7473-2010. Он представляет собой сухую смесь, которая при перемешивании с водой, создает прочный безусадочный материал. Состоит из смеси М300, цемента М400, мытого песка определенной фракции, различных пластифицирующих и противоморозных добавок. Может быть крупно- и мелкозернистым. Обладает следующими преимуществами:

1. При схватывании не дает усадки;
2. Продается в сухом виде, затаривается в непромокаемые или бумажные многослойные мешки;
3. Обладает быстрым набором прочности, высокой морозостойкостью, стойкостью к истиранию;
4. Используется для наружных и внутренних работ;
5. Проявляет хорошую адгезию к различным основаниям;
6. Относится к категории экологичных строительных материалов.

Качественный пескобетон производится в заводских условиях, на современном сушильно-дозировочном, смесительном оборудовании. Каждая упаковка имеет соответствующую маркировку с указанием марки, номера партии, наименование производителя, даты выпуска.

Керамзит

Сырьем служат легкоплавкие глины, которые гранулируются и обжигаются в специальных вращающихся печах. В результате получают легкий пористый материал овальной формы различной фракции. В зависимости от режима обжига, керамзитовый гравий может иметь насыпную плотность от 250 до 800 кг/м³. Обладает следующими уникальными свойствами:

1. Высокая тепло-, звукоизоляция;
2. При небольшой массе обладает значительной прочностью на сжатие;
3. Проявляет высокую огнестойкость, достаточно низкое водопоглощение, морозостойкость класса F15, 20;
4. Длительный срок эксплуатации — более 50 лет;
5. Имеет стойкость к агрессивным химическим веществам, грибкам, не гниет;
6. Считается экологически чистым строительным материалом.

Марка керамзита характеризует насыпную плотность в пределах от 250 до 800 кг/м³. Наиболее крупная фракция имеет меньшую насыпную плотность и марку.

Где используется стяжка из керамзита и пескобетона

В зависимости от назначения помещений, уровня пола, стяжка под полы может составлять от 30 до 70 мм. При этом фракция керамзита зависит от толщины подготовки. Такие стяжки устраиваются внутри и снаружи гражданских, производственных зданий для горизонтальных, наклонных полов.

Небольшой объемный вес керамзита позволяет выравнивать полы в помещениях на один уровень независимо от толщины укладываемого слоя. Это создает необходимую тепло-, звукоизоляцию между этажами и подвальным помещением. В производственных помещениях, где передвигается тяжелый транспорт, такие подготовки выполняют с использованием полусухого метода.

В зависимости от количества пескобетона получают БС разной плотности. Если смесь состоит из 2-х или 3-х частей керамзита, то такая стяжка обладает более высокой теплоизоляцией, но меньшей прочностью. Поэтому дозировка рассчитывается в каждом случае отдельно, в зависимости от назначения помещений.

Расчет состава керамзитобетона

Перед началом работ рассчитывают потребность в керамзите, пескобетоне, которая зависит от толщины подготовки, категории помещения. Чтобы стяжка была прочной необходимо строго соблюдать дозировку компонентов.

В жилых зданиях при выполнении небольших объемов работ, принято смешивать гранулы керамзита и ПБ в соотношении 1:1. Для чердачных перекрытий, подсобных отапливаемых помещений, можно использовать для стяжки под полы керамзитобетон, содержащий 2-3 части керамзита и 1 часть пескобетона.

Объемное соотношение, в кг

Если надо выполнить подготовку под полы на больших площадях, то состав керамзитобетона рассчитывают математическим способом с использованием лабораторных данных. При этом особое внимание уделяется расчету количества различных добавок, улучшающих качество БС. В этом случае пескобетон поставляется на объекты в мешках биг-бэг, рассчитывается в килограммах, которые переводятся в объем для ручной загрузки в мешалку.

Если керамзитобетон изготавливается на строительной площадке с использованием передвижной БСУ, то компоненты загружаются для смешивания с помощью весовых дозаторов. Довольно часто пескобетон изготавливается на объекте. Для этого используется портландцемент, чистый фракционный песок.

Примерный состав такой смеси в таблице № 2.

На практике в индивидуальном строительстве при выполнении теплых стяжек под полы, используют следующий состав керамзитобетона: стандартную упаковку керамзита весом 50 кг делят пополам и замешивают с пескобетоном в количестве 30 кг. Количеством воды регулируют пластичность смеси без ущерба для прочности затвердевшей стяжки.

Разновидности стяжки

Существуют два вида стяжки под полы из керамзита, для которых используются разные дозировки компонентов.

Мокрая

Нужное количество керамзита загружают в смеситель и заливают водой на 2-3 см выше уровня гранул. Пористая структура материала начинает впитывать воду. Чтобы ускорить процесс, в течение 5-7 минут перемешивание проводится на малых оборотах. После того как вода полностью впиталась в гранулы, загружают ПБ, воду небольшими порциями и смешивают до тех пор, пока керамзит станет серого цвета.

Готовый бетон укладывается на гидроизоляционный слой из пароизоляционной пленки по маякам и направляющим профилям, которые через сутки удаляются. Стяжка накрывается полиэтиленовой пленкой и периодически смачивается водой.

Компоненты смешиваются в следующих пропорциях:

• пескобетон 4 объемных долей;
• керамзит 4 или 5 долей в зависимости от требуемой прочности стяжки.

Для стяжки толщиной 5 см в промышленных или общественных зданиях дозировка на 1 м ² площади может быть следующая:

• керамзит 50 кг;
• ПБ 60 кг;
• мытый песок 45 кг;
• портландцемент 15 кг.

Полусухая

Выполняется в следующей последовательности:

1. Основание под стяжку очищается от мусора. Трещины и неровности заделываются обычным цементным раствором;
2. На подготовленную поверхность укладывают пароизоляционную пленку, приклеивая ее по периметру к стенам на высоту 15 см;
3. Через каждые 50 см по уровню выставляют направляющие маяки из оцинкованного металла;
4. Начиная с дальнего угла, насыпают и разравнивают керамзит высотой ниже уровня маяков на 2 см;
5. Гранулы утеплителя поливают жидким пескобетоном в соотношении 2:1 (вода:ПБ) с одновременным уплотнением и выравниванием по направляющим маякам;
6. Через сутки поверхность выравнивают пескобетоном М150, 200;
7. Маяки снимаются через 24 часа, штробы заделывают жидким ПБ М200.

Перед началом работ необходимо проверить качество пескобетона, наличие на таре маркировки, дозировки. Керамзит должен быть без чужеродных примесей, грязи, пыли. К сопроводительным документам на эти материалы обязательно прилагаются сертификат качества и соответствия.

Преимущества использования пескобетона и керамзита

Поставка керамзит и ПБ от проверенных поставщиков гарантирует высокое качество стяжки под полы, придает ей следующие уникальные свойства:

• высокие тепло-, звукоизоляционные показатели;
• устойчивость к грибкам, плесени, химически агрессивным веществам;
• длительный срок эксплуатации;
• отсутствие трещин при резких температурных перепадах;
• возможность максимально механизировать процесс устройства стяжки;
• хорошая адгезия к различным основаниям;
• готовая стяжка относятся к категории экологически чистых конструкций.

Эти свойства позволяют формировать устойчивые основания длительного использования под различные напольные покрытия в гражданских и промышленных зданиях.

Пропорции керамзита с пескобетоном

Стяжка для пола с применением керамзита нужна для того чтобы поднять уровень пола на 1-1,5 см. Такую методику применяют, когда требуется вывести полы на один уровень во всех комнатах. Когда смешивают керамзит с пескобетоном, пропорции должны быть соблюдены. Керамзитобетонный раствор применяют для таких типов поверхности:

• горизонтальной;
• внутренней;
• внешней;
• наклонной;
• жилой;
• производственной.

Перед началом строительных работ по заливке пола, рассчитывают толщину слоя керамзита и пескобетона, при этом следует учитывать нагрузку, которая будет влиять на пол. Если поставлена задача, утеплить полы на первых этажах в здании либо в комнатах, которые расположены над помещением без отопления. Рекомендуется делать слой керамзита не меньше 10 сантиметров. В противном случае надежная теплоизоляция не получится. Для устройства тонкой стяжки толщиной 6 см понадобится 21 мешок пескобетона и 12 мешков керамзита.

Достоинства керамзитобетонной стяжки

• повышенные теплоизоляционные качества;
• высокий уровень звукоизоляции;
• стройматериал экологически чистый не оказывает отрицательное влияние на здоровье человека;
• готовая конструкция обладает высоким запасом прочности;
• материал устойчив к грибкам и плесени;
• длительные ресурсы эксплуатации;
• отсутствие образования трещин при перепадах температур;
• производить работы по заливке не составит особого труда;
• имеется возможность выровнять неравномерное основание;
• отличное сочетание с разными типами покрытий;
• небольшой вес;
• пожароустойчивость;
• стойкость к влиянию химических составов;
• влагоустойчивость.

Вышеперечисленные достоинства позволяют формировать качественное покрытие, которое предназначено для длительного использования и монтажа различных типов финишных стройматериалов для пола.

Недостатки

• слой керамзитобетонного основания получается повышенной толщины;
• необходимы дополнительные шлифовальные работы;
• увеличение уровня затрат труда при бетонировании.

Пропорции составных элементов

Какое соотношение цемента и песка и керамзита понадобится для стяжки? Расчеты производятся по такой схеме:

1. Если толщина слоя керамзита составляет 10 см, значит понадобится 1,5 м3 на 15 м2.
2. Требуемое количество пескобетонного материала рассчитывается по инструкции, которую указал производитель на упаковке.

Рекомендуется для заливки стяжки применять готовые смеси керамзит и пескобетон, в состав стройматериалов входит сбалансированное количество компонентов.

При любой методике выполнения работ для приготовления смеси понадобятся такие ингредиенты:

1. Керамзит в гранулах.
2. Пескобетон.
3. Вода.

Для того чтобы стяжка получилась качественной нужно соблюдать соотношение керамзита и пескобетона. К примеру, для заливки основы в жилом здании нужно смешать гранулы керамзита и пескобетона 1:1. Когда формируют классический вариант основания, толщина которого составляет 4 см, понадобится 52 кг пескобетона и 45 кг керамзита.

Приготовление раствора

1. Вместительную емкость заполняют керамзитом.
2. Добавляют воду.
3. Гранулированный стройматериал перемешивают тщательным образом, после ждут, пока вода впитается.
4. Остатки воды, которые не впитал в себя керамзит, сливают.
5. Влажные гранулы загружают в автобетономешалку либо оставляют в емкости.
6. Добавляют необходимое количество пескобетона.
7. Вливают в полученный состав воду и производят перемешивание до получения однородной массы.

До каких пор нужно продолжать перемешивать ингредиенты? Смешивание прекращают, когда гранулы керамзита перестают выделяться из массы замеса.

Укладку керамзитобетонной смеси осуществляют разными способами

1. Влажный. Для такой методики следует предварительно подготовить песчано-цементный состав, а затем залить его на прослойку керамзита и равномерно распределить по всей площади.
2. Полусухой. Гранулы керамзита смешивают с пескобетоном и водой, после производят заливку.
3. Сухой. Пескобетонный раствор перемешивают с керамзитом, укладывают на подготовленное основание.

Выбор методики формирования основания будет зависеть от индивидуального случая. Когда соблюдаются технологические рекомендации, каждой из типов стяжки разрешает формировать надежные основания для сооружения чистового слоя.

Мокрый метод

Смесь будет изготовлена с применением керамзита, соотношение составит 2:1. Должно получиться на объемы керамзита 80 см3 понадобится 80 мешков и 0.4 м3 сухого состава — 21 мешок пескобетона. Для замеса рекомендуется взять большую емкость.

1. Определение перепадов высоты основания, и определения максимально погруженного участка.
2. Засыпают керамзит и равномерно распределяют.
3. Пропитывают керамзитовые гранулы раствором цементного молочка.
4. Заливают пескобетонный раствор и разравнивают, начинать рекомендуется с отдаленной зоны помещения и после перемещаться к выходу.
5. Далее потребуется поддерживать благоприятные условия влажности, при помощи периодического увлажнения поверхностного слоя.

Нельзя подвергать массивную конструкцию механическим воздействиям впервые 24 часа, категорически не рекомендуется. Когда молочко затвердеет можно приступать к дальнейшим ремонтным работам. Квалифицированные строители советуют предохранять сформированную поверхность от механических повреждений 4 недели с момента заливки.

Полусухой метод

Особенности способа, который способен обеспечить сокращение сроков работы заключается в том, что керамзит добавляется непосредственно в пескобетонный раствор.

1. Бетономешалку заполняют керамзитом, после добавляют воду для того чтобы материал впитал ее.
2. Добавляют пескобетон и производят смешивание ингредиентов до получения однородной массы.
3. Производят армировку сеткой.
4. Заполняют готовым раствором рабочую поверхность. Твердеющую поверхность следует периодически увлажнять и предохранять от сдвигов.

Техника полусухого метода требует обязательного устройства бетонного основания под прослойкой керамзита. Простота укладки и позволяет сформировать стяжку слоями, применяя существующие объемы рабочего состава. Расход материалов составит 1:1, берется 60 см3 керамзита – 12 мешков, плюс 60 см3 раствора пескобетона – 27-31 мешок, 20 м2 сетки для армировки. Сухой тип стяжки для основы делают без применения цементного раствора.

Сколько будет застывать материал

Полы из пескобетона и керамзита будут застывать по различной продолжительности времени в зависимости от влияния таких факторов:

1. Температура окружающей среды.
2. Толщина сделанной стяжки.
3. Концентрация влаги в растворе.
4. Циркуляция потоков воздуха в помещении.

Исправлять неровности на поверхности рекомендуется не ранее, чем через 24 часа после того как пол был залит. Когда влага полностью испарится и стяжка приобретет эксплуатационную прочность можно производить нарезку швов при помощи специальных инструментов.

Расчет керамзита и пескобетона для стяжки на 1 кв.м

Возьмем для примера пескобетон русеан и керамзит расход на 1 м2. Если знать пропорции стройматериала на 1 кв.м произвести, расчет на конкретные размеры помещения будет не сложно. Расчеты объемов нужных материалов производят следующим образом:

• возьмем слой стяжки равный одному сантиметру, пескобетона на 1м2 потребуется 18 кг. Если объем пола равен 100 м2, а слой стяжки 5 см высотой, то расчет происходит так: 18 кг х 100 м2 х 5.
• керамзит рассчитывается таким же образом. Для комнаты 12 м2 и толщине слоя керамзита в 10 см понадобится 1,2 м3 стройматериала – 16 м2 х 0,1 м.

Как правильно выполнить стяжку пола с керамзитом

По составу раствор будет иметь класс легкого бетона, а именно керамзитобетона. Пескобетон М 300 и керамзит будут иметь такие пропорции при приготовлении 1 м3:

• 20-25 мешков керамзита различной фракции. Объем составит 0.7 м3;
• 12-14 мешков пескобетона по 50 кг, марки М 300.

Сколько пескобетона потребуется на керамзит. Больше цемента в составе добавит прочностных качеств конструкции и увеличивает теплопроводность. Для того чтобы увеличить теплоизоляционные качества рекомендуется использовать меньшее количество цемента. Частные строители советуют применять оптимальное соотношение – это 2 мешка керамзитовых гранул на мешок 50 кг пескобетона.

Как сделать стяжку пола с керамзитом: обзор 3 вариантов

Керамзит — хорошо известный материал с замечательными потребительскими свойствами. Его широко применяют в строительстве и ремонте: для утепления стен и фундаментов, в качестве недорогой звукоизоляции, а также при изготовлении чернового основания для финишного напольного покрытия. Разбираемся, что он из себя представляет, как укладывается стяжка пола с керамзитом и насколько это сложная технология.

Все о стяжке пола

Свойства материала

Его производят из особых сортов глины, которые сушат, измельчают, очищают от примесей, а затем формуют в гранулы. В результате высокотемпературной обработки они приобретают пористость и необыкновенную лёгкость. Таким образом, технические характеристики материала обуславливаются свойствами природного сырья, а также особенностями процесса изготовления.

Учитывая её способность хорошо удерживать тепло, керамзитовую засыпку часто используют как утеплитель для кровли и межкомнатных перегородок. Её теплопроводность колеблется в диапазоне 0,07-0,16 Вт/м*С: немного хуже, чем у минеральной ваты и пенополистирола (пеноплекса), но лучше, чем у кирпича и железобетона. К тому же керамзит дешевле традиционных теплоизоляторов, что делает его ещё более привлекательным для застройщиков.

Гранулы из обожжённой глины обладают высокой прочностью, а потому способны выдерживать значительные нагрузки, однако в насыпном виде они имеют нетвёрдую структуру. Для использования под финишный слой их необходимо дополнительно чем-то уплотнять.

Хорошее звукопоглощение позволяет применять такую засыпку как средство для подавления шума. Это свойство очень востребовано в индивидуальном строительстве, а также при ремонте квартир. Неудивительно, что керамические камни нередко применяют для звукоизоляции жилья.

Несмотря на своё природное происхождение, они не гниют и не представляют интерес для грызунов. Кроме того, материал не поддерживает горение, а под воздействием открытого пламени не выделяет токсичных веществ.

Плюсы и минусы стяжки пола с керамзитом

Плюсы

С помощью данной технологии можно нивелировать любые неровности и перекосы основания, подняв уровень пола на нужную высоту. Пожалуй, это основное достоинство применения гранул. Ведь делать заливку из толстого слоя бетона — слишком накладно и сложно. А в некоторых случаях даже опасно: в очень старых домах перекрытия могут не выдержать веса застывшего цемента, укреплённого арматурой.

Такой черновой пол устойчив к температурным перепадам и разнице между температурами внутри помещения и под ним. Это имеет значение для оснований на первых этажах: под полом всегда холодней, чем наверху. Причём, как в частной застройке, так и в городских квартирах.

Покрытие из глиняных гранул пропускает воздух, что позволяет создать в жилой комнате здоровый микроклимат, который особенно полезен для тех, у кого проблемы с дыхательным аппаратом. Конечно, воздухопроницаемостью обладает и бетон, но в заметно меньшей степени. Формировать основание, включающее в себя лёгкую керамическую засыпку, проще, чем обычное бетонное, поэтому его можно сделать своими руками, не привлекая специалистов. И, что самое приятное, обойдётся оно дешевле.

Минусы

Черновой пол с керамзитом в бетоне не может быть маленьким по толщине, как минимум, это 10 см, а в некоторых случаях и 15. Кого-то данное обстоятельство порадует — дополнительное утепление не повредит. Но если в квартире низкие потолки, то такой высокий пол с финишным слоем будут заметно скрадывать жилое пространство

Стяжка, выполненная сухим методом, не защищена от проникновения влаги. Проливать жидкости на неё нельзя: если вода окажется внутри выравнивающего слоя, то она останется как источник дополнительной влажности. Испаряясь, она будет портить напольное покрытие, что в итоге приведёт к необходимости демонтажных работ.

Виды стяжки пола

1. Мокрая стяжка

Подготовительный этап

Для начала следует приобрести необходимое количество материала. Чтобы понять, сколько нужно керамзита для стяжки пола, придётся сделать простой расчёт.

Формула расчёта

V= S*H, где
V – объём керамзита в кубометрах;
S – площадь помещения;
​​​​​​​H – высота слоя засыпки.

Например, если площадь комнаты составляет 20 м 2 , а высота засыпки — 0,1 м, то вычисления будут такими: 20 м 2 *0,1 м = 2 м 3 . То есть с учётом указанных параметров потребуется два кубометра. Для работ по изготовлению чернового пола рекомендуется применять гранулы марки М400, которых в одном кубе помещается ровно 400 кг. Следовательно, надо будет купить 800 кг материала, что составит 16 мешков по 50 кг. Причём желательно, чтобы гранулят был разнокалиберный — диаметром от 5 до 20 мм. Фракции разного размера позволят создать более плотную и ровную насыпь.

Количество цементной смеси рассчитаем аналогично.

Расчистим поверхность перекрытия от мусора и изучим её состояние. Если имеется старое покрытие, избавимся от него с помощью перфоратора, после чего уберём всё, что от него осталось. Щели, трещины и выбоины очистим от пыли строительным пылесосом и покроем грунтовкой глубокого проникновения.

Теперь заделаем проблемные места особой шпаклёвкой для бетона, изготовленной на базе полиуретана или эпоксидной смолы. После того как она высохнет, снова нанесём грунт, но в этот раз уже в два слоя.

Разметка

Пройдёмся по всему периметру пола и, пользуясь водяным уровнем или лазерным нивелиром, определим самый высокий угол. Отмерим от него 150 см вверх, сделав соответствующую метку на стене. Проведём от неё горизонтальные линии по всем стенам, применяя те же инструменты. Теперь у нас есть базовая разметка, от которой можно будет отбить уровень выравнивающего покрытия. Допустим, его высота — 13 см, из которых 10 будет приходиться на керамзит, а ещё 3 — на цементный раствор. Отмерим от базовой линии 137 см вниз (150-13=137) и сделаем отметку маркером. Через эту точку проведём ещё одну линию, параллельно базовой. Эту же операцию выполним и на других стенах. Таким образом, у нас появилась разметка, определяющая высоту заливки.

Гидроизоляция

Если работы проводятся на первом этаже, очень важно, чтобы в засыпку не могла попасть влага из подвала или подпола. С этой целью основание надо покрыть водонепроницаемым материалом. Для частного дома лучший вариант — рубероид. А для городской квартиры — полиэтиленовая плёнка толщиной в 200 мкм.

Итак, в первом случае сначала обработаем бетон праймером и раскатаем по полу рулон гидроизоляции. Далее порежем его на несколько полос и разложим так, чтобы их края заходили друг на друга не менее чем на 10 см. Стены тоже должны быть закрыты — на том уровне, где будет находиться основание. Приклеим рубероид в два слоя с помощью расплавленной битумной мастики и также, наплавляя битум, соединим швы между листами.

Во втором случае всё проще. На стыки между стенами и перекрытием наклеим демпферную ленту. Уложим на пол листы полиэтилена и скрепим их между собой (тоже внахлёст), пользуясь строительным феном. Как и с рубероидом, захватим часть стен на высоте 15 см от пола, но так, чтобы края плёнки оказались под демпфером. Наносить перед укладкой гидроизоляции праймер уже не будем.

Основные работы

Теперь приступим к формированию пола. Поверх плёнки или рубероида сделаем насыпь в соответствии с разметкой на стенах. То есть так, чтобы осталось место для цементного раствора. Утрамбуем уложенный материал обычной деревянной тёркой для штукатурки.

Для удобства засыпку придётся укрепить цементным молочком, иначе по ней нельзя будет ходить, а это значительно усложнит работу. Разведём сухую смесь с водой в пропорции 1:2 и польём ею выровненный слой утеплителя.

Спустя сутки, после того как он схватится, уложим на него арматурную сетку с ячейками размером не менее 10 см. Затем установим маяки из П-образного профиля, выставив их по нулевой линии.

Как правильно сделать стяжку пола с керамзитом (устройство керамзитобетонных полов)

Стяжка пола — это неотъемлемый атрибут любого современного строительства. Кроме того, закладка стяжки распространена при проведении капитальных ремонтов в индивидуальных жилых строениях и квартирах. В целях экономии стройматериала и повышения результативности работ стяжка реализуется посредством песчано-цементной смеси со специальным наполнителем. В качестве наполнителей могут рассматриваться многие твердотельные материалы, к примеру, керамзит преимущественно мелкофракционного дробления. Необходимость интеграции керамзита в пескобетон возникает в том случае, если слой стяжки пола имеет толщину свыше 3 см. Как правило, стяжка с такой толщиной — это действенное решение при капитальном ремонте, а именно в том случае, если основание пола неровное и его следует привести к единому уровню.

Керамзит – каким он бывает?

Керамзит, повсеместно используемый в строительстве, в соответствии с фракцией дробления, может подразделяться на три основных типа.

• Щебень. Керамзит, относящийся к этому типу, представляет собой материал, дроблённый до средней величины зерна в 5 — 40 мм. Такая разновидность керамзита реализуется россыпью или в полиэтиленовых мешках. Материал оптимально адаптирован для приготовления бетона.

• Гравий. К этой разновидности относится гранулированный керамзит с гранулами 5 — 40 мм. Керамзитный гравий производится посредством применения высокотемпературных печей. Полученный в процессе вспучивания глинистых пород и последующего обжига, керамзит обладает рядом преимуществ, что делает его оптимальным решением для замешивания бетонных смесей. Бетонные изделия, произведённые с применением такого керамзита, получаются легкими и порочными, что особо актуально при обустройстве полов в многоэтажных зданиях.

• Песок, изготовленный из керамзита — это мелкофракционный материал с частицами до 5 мм. Применение этого стройматериала обуславливается необходимостью производства легких бетонов для обустройства тонких стяжек.

Пропорции приготовления керамзитного бетона

Пропорции приготовления керамзитного бетона — это вопрос, волнующий многих, преимущественно начинающих, строителей. Как это ни странно, но специалисты не советуют искать универсальные решения, поскольку разные поверхности предъявляют различные требования к составу стяжек. Наиболее популярной пропорцией, используемой при реализации стяжек в квартирах и индивидуальных домах, является следующий состав: половина стандартной полиэтиленовой упаковки гранулированного керамзита, что составляет около 25 кг, размешиваем и пескобетон в количестве 30 кг. Следует отметить, что полученная таким образом смесь идеальна для пола, эксплуатируемого в бытовых условиях, но ни в коем случае не может быть использована в зданиях общественного или индустриального типа. Это ограничение объясняется пределом порочности керамзитных стяжек, что впоследствии может негативно сказаться на длительности эксплуатационного ресурса покрытия.

Говоря о приготовлении смеси из керамзита и пескобетона, следует отметить, что успех предприятия зависит не только от соблюдения пропорций, но и от корректности замешивания. В процессе замешивания смеси понадобится миксер, металлическая емкость – ванна, способная разместить указанные объёмы материала. На первом этапе керамзит следует подготовить. Для этого высыпаем его в ванну и заливаем водой на палец выше уровня верхних гранул. За счет пористой структуры материал впитает в себя определенное количество воды, что обеспечит ему лучшие адгезионные характеристики. Для того, чтобы ускорить процесс впитывания, перемешиваем керамзит, используя миксер.

В результате перемешивания должен получиться слой керамзита без видимых скоплений влаги. После этого можно преступать к добавлению пескобетона. Добавление песчано-цементной смеси следует осуществлять при непрерывном перемешивании для того, чтобы пескобетон полностью обволакивал частицы керамзита. Еще раз отметим, точных пропорций для смешивания керамзита и пескобетона в бытовых условиях нет, поэтому при перемешивании внимательно следите за состоянием материала. Как только частицы керамзита утратят первоначальную расцветку и приобретут оттенок, свойственный цементу, добавление цементной смеси можно прекратить.

Керамзитобетонная стяжка пола

Ну что ж, самое время перейти к укладке стяжки. Сразу же отметим, что стяжка пола, керамзит делает ее лучше — это ответственный процесс, от корректности проведения которого будет зависеть эффективность использования пола. Применительно к бытовым стяжкам, целесообразно использовать маяки — специальные металлические, преимущественно алюминиевые, направляющие. Наша первоочередная задача — выставить маяки на одном уровне по всему помещению. Собственно, по этим маякам и будет осуществляться укладка бетонной смеси.

Наиболее эффективный способ одинаково выставить маяки — это использование лазерного уровня. Эти устройства продаются в большинстве строительных магазинов, но, учитывая немалую стоимость инструмента, его можно взять в аренду. В крайнем случае, можно прибегнуть к использованию старого доброго водяного уровня. Выбрав единый уровень, набиваем отметки по периметру стен, по которым будут равняться маяки. Важный момент: не рекомендуется для выравнивания маяков использовать подкладки из древесины или других органических материалов, для которых характерна угроза загнивания. Фиксировать маяки целесообразно густым цементным раствором или быстросохнущей смесью на основе алебастра.

В зависимости от того каким инструментом предполагается разглаживание смеси рассчитываем расстояние между маяками. К примеру, если средний размер правила составляет метр, выдерживаем между маяками 0.6 метра. Важно перед укладкой провести обеспыливание поверхности; чаще всего, достаточно водного увлажнения. После этого смесь равномерно распределяется по направлению к дверям, через которые вы планируете выйти. Разравнивать слой смеси следует не спеша. В проблемных местах помогайте правилу мастерком или большим шпателем. С наличием небольших неровностей можно смириться, так как по окончании всего объема работ стяжку можно будет окончательно выровнять и затереть.

Способ, когда между маяками укладывается готовая бетоннокерамзитная смесь — не единственный в плане обустройства стяжек. Например, если не предполагается чрезмерных механических и вибрационных воздействий на поверхность пола, часто между маяками засыпается слоем керамзита. Распределяем материал таким образом, чтобы до уровня маяка оставалось около 2 сантиметров. После чего сухой керамзит следует увлажнить цементным «молочком». Для этого разводим цементно-песчаную смесь до полужидкого состояния и аккуратно, не разбрызгивая, поливаем керамзит. Говоря о пропорциях для разведения «молочка», можно отметить то, что воды должно быть в 2.5 3 раза больше, чем при приготовлении обычной смеси.

После увлажнения керамзита следует выждать определённое время, пока заготовка схватится (как правило, не более суток). После этого самое время приниматься за укладку верхнего слоя керамзитобетона на уже подготовленное основание. Такой способ, в отличие от первого, позволяет сэкономить определенное количество цемента. Впрочем, экономией стройматериалов злоупотреблять не рекомендуется, так как, во-первых, объемы небольшие и чрезмерных убытков не будет, а во-вторых, для себя же строим! Опять же, подготовив первоначальное основание, мы можем передвигаться по керамзиту с схватившимся слоем пескобетона. Благодаря этому преимуществу, появляется возможность более тщательного и эффективного выравнивания верхнего слоя стяжки.

Процесс стягивания выполняется с помощью правила — специальной планки с треугольной формой сечения. Стягивать раствор целесообразно на себя. Еще раз повторимся, работать следует неспешно, так как тщательность разравнивания позволяет добиться чистового покрытия без необходимости в дальнейших выравниваниях и затирках. В том случае, если после высыхания стяжки осталось множество несущественных, но в то же время, ненужных неровностей, самое время подумать о выравнивании посредством песко-цементной смеси или наливных полов.

0 0 голоса

Рейтинг статьи

границ | Механические свойства легкого бетона, армированного полипропиленом и волокном, изготовленного из переработанного легкого керамзитобетона из переработанного щебня

1 Введение

Технический прогресс и эффективность в бетонной промышленности способствовали быстрому росту производства строительных материалов. Следовательно, разработка и строительство этих зданий и инфраструктуры требует огромного количества материалов. Таким образом, бетон, несомненно, является наиболее важным и экономичным строительным материалом, и он практически незаменим (Flatt et al., 2012). Ежегодно закупаются огромные количества различных типов легкого бетона, в том числе бетона с легким заполнителем, бетона с мелким заполнителем и пенобетона (Zhao et al., 2020; Hasan et al., 2021). Среди нескольких типов LWC, бетон с легким заполнителем (LWAC) является одним из наиболее распространенных методов, производимых исследователями (Polat et al., 2010; Yew et al., 2021).

В настоящее время многие исследователи из разных стран пропагандируют переработку отходов, чтобы снизить степень загрязнения Земли, например чрезмерное использование невозобновляемых источников энергии.Страны, которые проводят такие действия, — Австрия, где самый высокий уровень переработки — 63% всех отходов вывозятся со свалок. Кроме того, наша соседняя страна, Сингапур, отправляет почти 59% своего мусора или отходов на повторное использование, переработку и т. д. (General Kinematics Corporation, 2016). Кроме того, проведение экологически чистых мероприятий в строительстве или морских областях, таких как использование переработанных материалов, использование побочного заполнителя и энергосбережение в области строительства, является одной из основных стратегий устойчивого развития, поскольку оно имеет отношение к воздействию на окружающую среду (Bogas и другие., 2015). Следовательно, сохраняйте и сохраняйте доступность дефицитных сырьевых ресурсов и обеспечьте строительство, пригодное для вторичной переработки.

Среди всех видов бетона легкий бетон имеет огромную рыночную стоимость, особенно в плане оптимального проектирования, поскольку стоимость, время и качество всегда являются главными проблемами в строительстве. Сообщалось, что ежегодно во всем мире производится более 10 миллиардов тонн бетона, содержащего мелкий песок, крупный гранитный щебень (Kanojia and Jain, 2017).Таким образом, спрос на легкий бетон постепенно растет из-за его новых уникальных характеристик. Применение легкого бетона в качестве конструктивных элементов, таких как балка, колонна и плита, в качестве каркаса строительной конструкции может значительно снизить постоянные нагрузки, следовательно, общая стоимость проекта может быть снижена. В текущем исследовании было проведено неэкспериментальное исследование путем включения полипропиленового волокна barchip в сочетании с технологией дробленого легкого керамзитового заполнителя (CLECA) для изучения его воздействия на механические свойства легкого бетона.

2 Материалы и методы

2.1 Материалы

2.1.1 Обыкновенный портландцемент

Обыкновенный портландцемент (OPC) Тип 1, 28 дней f _c МПа 42. Это цемент ORANG KUAT OPC плотностью и крупностью 3150 кг/м ³ и 3170 см ² /г соответственно. Этот продукт соответствует стандарту Малайзии MS 522: Часть 1: 2003 и сертифицирован MS ISO 14001.

2.1.2 Вода и суперпластификатор

Питьевая вода из местной водопроводной сети в городе Каджанг, Малайзия со значением pH 6 использовался как для смешивания, так и для отверждения. Суперпластификатор на основе поликарбонового эфира (PCE), степень снижения содержания воды в котором составляет 25%, был добавлен во все смеси для облегчения удобоукладываемости.

2.1.3 Мелкий и крупный заполнитель

В качестве мелкого заполнителя используется речной песок с модулем крупности 2,75. Ситовой анализ проводят в соответствии со стандартом ASTM C 136-01, чтобы получить класс мелкого заполнителя, использованный в этом исследовании. Распределение песка получено путем проведения ситового анализа, как показано в таблице 1. Все пропорции смеси были смешаны с речным песком для улучшения удобоукладываемости легкого бетона.

ТАБЛИЦА 1 . Ситовой анализ песка.

В этом исследовании в качестве крупного заполнителя использовались как дробленый гранит, так и дробленый легкий керамзит (CLECA), как показано на рис. 1. Этот переработанный CLECA был собран в терапевтическом садовом заповеднике в Селангоре, Малайзия. Компания сообщила, что ежегодно производится более 15 тонн CLECA. Согласно Ю и соавт. (2021), измельченные заполнители из скорлупы твердой пальмы (OPS) способны обеспечить значительное улучшение прочности на сжатие по сравнению с заполнителями без дробленого заполнителя.Кроме того, все эти крупные заполнители должны иметь размер, чтобы задерживаться на сите 4,75 мм.

РИСУНОК 1 . Щебень гранитный (А) и щебень LECA (В) .

2.1.4 Волокна

Полипропиленовое волокно barchip (BPP) показано на рисунке 2, а его физические свойства перечислены в таблице 2.

РИСУНОК 2 . Полипропиленовое (BPP) волокно Barchip.

ТАБЛИЦА 2 . Физические свойства волокна BPP.

2.2 Пропорции смесей

Пропорции смесей для всех смесей легкого заполнителя CLECA (LWAC) с различным процентным содержанием объемных долей волокна (0, 0,15, 0,3 и 0,45%), которые использовались в этом исследовании, показаны в таблице 3. что крупнообъемная фракция (V _f ) имеет тенденцию «забиваться» в смеси и создавать проблемы с удобоукладываемостью (Kosmatka et al. , 2002). Таким образом, в этом эксперименте использовали полипропилен (BPP) с низким содержанием V _f (<0,5%).

ТАБЛИЦА 3 . Пропорции смеси CLLWAC-BPP

2.3 Методы испытаний

Испытание на осадку было проведено в соответствии с BS EN: 12350 — Часть 2: 2009 для определения удобоукладываемости дробленого фибробетона с легким заполнителем LECA (CLLWAFRC) с различной объемной долей. (0, 0,15, 0,3 и 0,45%). На все поверхности форм перед отливкой наносили масло. Формы, заполненные осадками, встряхивали на встряхивающем столе для обеспечения однородности смеси.Образцы бетона извлекали из формы через 24 +/- 4 часа после укладки. Все извлеченные из формы образцы были полностью погружены в воду комнатной температуры в резервуаре для отверждения до тех пор, пока они не достигли желаемого возраста испытаний.

Машина для испытаний на сжатие с нагрузкой 3000 кН была изготовлена ​​компанией Unit Test Scientific Sdn. Bhd. Была установлена ​​постоянная скорость нагрузки 3,0 кН/с в соответствии с BS EN 12390 — часть 3 (2009 г. ). Та же машина использовалась для испытания на растяжение при раскалывании со скоростью нагрузки 1,5 кН/с в соответствии с BS EN 12390 — часть 6 (2009 г.).Для каждого образца смеси отливали кубики размерами 100 мм × 100 мм × 100 мм для испытания на прочность при сжатии через 7 и 28 дней. Прочность на отрыв образцов смеси на 7 и 28 сутки исследовали, отливая их в цилиндры диаметром 100 мм и длиной 200 мм. Кроме того, три призмы (длина: 500 мм, ширина: 100 мм, глубина: 100 мм) используются для определения поведения прочности на изгиб на 7 и 28 день.

3 Результаты и обсуждение

3.1 Свойства свежего бетона (удобоукладываемость)

Удобоукладываемость CLLWAC с различным процентным содержанием полипропиленового волокна barchip (BPP) представлена ​​нормальным значением осадки, как показано на рисунке 3.

РИСУНОК 3 . Соотношение свежей плотности, затвердевшей плотности и осадки с различным процентным содержанием волокна BPP.

Добавление полипропиленового волокна в CLLWAC отрицательно влияет на обрабатываемость. Значения осадки заметно снижаются с увеличением % волокна BPP. Падение снижается постепенно на 4,6, 13,6 и 27,3% при включении 0,15, 0,30 и 0,45% волокна BPP соответственно. Точно так же для поддержания определенной обрабатываемости требуется больше воды для смазки в случае более высокого процентного содержания волокна.Суперпластификатор также можно использовать для компенсации отрицательного влияния волокна на удобоукладываемость.

Добавление фибры снижает удобоукладываемость бетона таким образом, что связывает и удерживает цементную матрицу, образуя сетчатую структуру в бетоне. Таким образом, эта структура способствует когезии и адгезии между матрицами. По мере увеличения содержания волокон увеличивается площадь поверхности цементного теста, что способствует большему внутреннему трению и требованиям к выполнению работы. Следовательно, вязкость смеси увеличивается, а самотековое течение затрудняется.Согласно Yew et al., 2015, хорошо известно, что включение волокон напрямую влияет на удобоукладываемость и текучесть простого бетона. Однако включение CLLWAC волокна BPP от 0 до 0,45% позволило достичь высокой обрабатываемости со значением осадки от 140 до 200 мм.

3.2 Плотность

Плотность после извлечения из формы (DD) и плотность после сушки в печи (ODD) были измерены для всех смесей, как показано в Таблице 4. DD рассчитывается по весу образцов, измеренному после извлечения из формы; в то время как ODD рассчитывается по весу образцов, измеренному после сушки в печи в течение 24 ч.Все образцы в этом исследовании были отнесены к DD и ODD в диапазоне 1965–1995 кг/м ³ и 1908–1984 кг/м ³ соответственно. Результат выполнил цель получения OPSLWC с ODD менее 2000 кг/м ³ . Образцы также соответствовали требованиям к конструкционному легкому бетону (SLWC), определяемому как бетон с ODD не более 2000 кг/м ³ (Newman and Owens, 2003).

ТАБЛИЦА 4 .Свежие и закаленные свойства CLLWAC с различной объемной долей волокна BPP.

ниже В целом наблюдается небольшой прирост всех плотностей по мере увеличения объемной доли волокна BPP. Это может быть связано с теорией плотности упаковки, согласно которой волокна BPP удерживают цементную матрицу близко друг к другу, вызывая эффект упаковки. Таким образом, добавление волокнистого материала, занимаемого в единице объема, увеличивает общую плотность. Как правило, плотность увеличивается по мере увеличения включения волокна.Из предыдущего исследования Bagherzadeh et al. (2012) сообщили об аналогичном результате.

3.3 Прочность на сжатие

3.3.1 Непрерывное отверждение во влажной среде

Прочность на сжатие каждой смеси через 1, 7 и 28 дней, как показано в Таблице 5. Прочность на сжатие через 28 дней всех смесей находилась в диапазоне 28 –37 МПа, что соответствует требованиям к конструкционному легкому бетону (SLWC) (Ю и др., 2020). Включение волокон BPP повысило прочность на сжатие на 5,7–27,6% через 7 и 2 дня.5%–31,0% через 28 дней. Это явление может быть связано с эффектом перемычки волокон BPP. С точки зрения геометрии волокно BPP является более жестким и более эффективным в сдерживании крупных трещин. Соединительный мостик между волокнами и цементной матрицей может предотвратить растрескивание, вызванное боковым растяжением, вызванным сжимающей нагрузкой (Yap et al., 2017 и Shafigh et al., 2011). Этот процесс приписывают способности волокна BPP останавливать трещины или создавать мостовидный эффект в бетоне (Yew et al., 2021). На рисунке 4 показан тип разрушения кубических образцов со стороной 100 мм из простого бетона и CLLWAC-BPP0,45% соответственно.

ТАБЛИЦА 5 . Прочность на сжатие каждой смеси в разном возрасте.

РИСУНОК 4 . Схема разрыва CLLWAC-BPP0% (слева) и CLLWAC-BPP0,45% (справа) .

3.4 Прочность на растяжение при расщеплении

На рисунке 5 представлена ​​прочность на растяжение при расщеплении CLLWAC с различными объемными процентами добавления волокна BPP в возрасте отверждения 7 и 28 дней.

РИСУНОК 5 . Прочность на разрыв при расщеплении CLLWAC с различным процентным содержанием объемной доли волокна BPP через 7 и 28 дней.

underТенденция увеличения прочности на разрыв при расщеплении очевидна, что представляет собой увеличение прочности при увеличении процентного содержания волокна BPP, как показано на рисунке 5. Прочность на растяжение при раскалывании растет экспоненциально с увеличением процентного содержания волокна до пика 2,86 МПа через 7 дней. возраст отверждения и 3,12 МПа через 28 дней отверждения. Прочность на растяжение при раскалывании развивается медленнее, чем прочность на сжатие в течение всего периода отверждения.Процентное улучшение составляет 5,69, 5,63, 4,93 и 9,25% при процентном содержании клетчатки 0, 0,15, 0,30 и 0,45% соответственно.

Добавление волокна BPP значительно влияет на режим и механизм разрыва бетонного цилиндра. Это явление может быть связано с остановкой трещин волокнами BPP, поэтому бетон может подвергаться очень большим деформациям до полного неконтролируемого разрушения. Можно заметить, что CLLWAC без армирования волокном имеет тенденцию разрываться таким образом, что при разрушении он разделяется сразу на две части, в то время как CLLWAC, армированный волокном, растрескивается только вдоль продольной части бетонного цилиндра. Можно заметить, что CLLWAC-BPP0,45% склонен к отказу в более пластичном режиме. Это особенно верно, когда фибра продлевает способность бетона выдерживать нагрузку и выдерживать большие деформации без разрушения на куски. Аналогичное поведение было зарегистрировано для легкого бетона OPS с волокнами полипропилена и ПВХ (Yew et al., 2015; Yew et al., 2016; Loh et al., 2021). Характер отказов CLLWAC-BPP0% и CLLWAC-BPP0,45% показан на рис. 6.

РИСУНОК 6 . Режим разрыва между CLLWAC-BPP0% (слева) и CLLWAC-BPP0.45% (справа) .

3.5 Модуль упругости

Согласно исследованию, все образцы нагружаются в двух точках до разрыва. На рисунке 7 показаны результаты MOR CLLWAC с различными объемными долями волокна BPP в возрасте отверждения 7 и 28 дней.

РИСУНОК 7 . Модуль разрыва CLLWAC с разным процентным содержанием волокна BPP в возрасте отверждения 7 и 28 дней.

На основании рисунка 7 можно заявить, что MOR увеличивается пропорционально увеличению объемной доли волокна SPP. MOR варьировался от минимального 2,53 МПа до максимального 3,53 МПа через 7 дней и от 2,70 МПа до 3,91 МПа через 28 дней. Изменения MOR в процентах от CLLWAC-BPP0% составляют 39,40% через 7 дней и 45,01% через 28 дней. Таким образом, CLLWAC-BPP0,45% показал самый высокий MOR, аналогичный в случае прочности на сжатие и прочности на растяжение при расщеплении. На Рисунке 7 показаны режимы разрушения простого CLLWAC и CLLWAC, армированного волокном. Было снято несколько видов для изучения их вариаций в характере растрескивания при разрушении изгиба.

При сравнении рисунка 8 основное заметное различие заключалось в том, как трещина распространялась через призму 100 мм × 100 мм × 500 мм при изгибе. Когда бетон подвергается изгибу, поведение при растяжении склонно определять его прочность, поскольку бетон является хрупким и слабым при растяжении. Из рисунка 8 видно, что присутствие волокна препятствует распространению трещины (внизу). Однако трещина быстро распространяется параллельно приложенной нагрузке, разделяя призму на части в случае без волокна. Внезапное разрушение обычно происходило в случае бетона с легким заполнителем с более низкой прочностью на растяжение, особенно при изгибе.

РИСУНОК 8 . Схема разрыва между CLLWAC-BPP0% (вверху) и CLLWAC-BPP0,45% (внизу) .

Наличие волокон в бетоне интегрирует цементные матрицы, чтобы свести к минимуму распространение трещин. По мере постепенного приложения нагрузки начинается развитие трещин, волокна приспосабливаются к поверхностям трещин и контролируют ширину или раскрытие трещин.Волокна обеспечивают эффект моста, вытесняя мелкие трещины с образованием связующего моста, удерживающего отверстия. Растяжение волокон позволяет распределить напряжение и способствует дополнительному механизму поглощения энергии. Эти механизмы задерживают разрушение, в то же время допуская большую деформацию. Таким образом, можно сделать вывод об увеличении прочности бетона на растяжение.

Помимо объемной доли, геометрии и соотношения размеров, распределение и ориентация волокон в цементной матрице также влияет на прочность бетона на растяжение. Состояние дисперсии волокна является случайным из-за влияния агрегатов и самой силы тяжести волокна, однако гомогенное распределение обычно может быть обеспечено при более высоком содержании волокна. Ориентация волокна перпендикулярно приложенной нагрузке приводит к более высокой прочности на растяжение. В противном случае параллельные волокна снижают прочность на растяжение, поскольку параллельное расположение увеличивает слабую межфазную переходную зону между волокнами и цементным тестом (Jin, 2016).

4 Заключение

На основании экспериментальных результатов этого исследования включение волокна BPP в CLLWAC оказало положительное влияние на механические свойства.Это помогает остановить распространение трещин за счет эффекта перекрытия, обеспечивает передачу напряжения, способствует дополнительным механизмам поглощения энергии и, следовательно, допускает большую деформацию. Таким образом, можно сделать следующие выводы:

1) Включение полипропиленового (BPP) волокна barchip оказывает незначительное влияние на плотность. Наблюдается небольшое увеличение плотности по мере увеличения процентного содержания волокна BPP.

2) Включение волокна BPP в CLLWAC снизило удобоукладываемость, где скорость осадки увеличивалась по мере увеличения содержания волокна.

3) Включение волокна BPP в CLLWAC оказало положительное влияние на механические свойства. Это помогает остановить распространение трещин за счет эффекта перекрытия, обеспечивает передачу напряжения, способствует дополнительным механизмам поглощения энергии и, следовательно, допускает большую деформацию.

4) Развитие прочности на растяжение при раскалывании ускоряется по мере увеличения объемной доли волокна BPP в CLLWAC. Прочность на растяжение при расщеплении увеличивалась экспоненциально, достигая 2.86 и 3,16 МПа соответственно через 7 и 28 дней для волокна с содержанием BPP 0,45%.

5) Чем выше процент волокна BPP в CLLWAC, тем выше MOR. При максимальном содержании волокна BPP 0,45% прирост MOR на 7 и 28 день достигает 39,4 и 45,0% соответственно.

Заявление о доступности данных

Необработанные данные, подтверждающие заключение этой статьи, будут предоставлены авторами без неоправданных оговорок.

Вклад авторов

«Концептуализация, MKY и MCY; методология, YL и FL; программное обеспечение, JB и SH; проверка, JB, MKY, MCY и YL; формальный анализ, SH и FL; расследование, MKY и JB; ресурсы, MKY и MCY; обработка данных, MKY; написание — подготовка первоначального проекта, MKY и MCY; написание — обзор и редактирование, MKY, MCY и JB; визуализация, FL, YL и SH; авторский надзор, МКУ и МКУ; администрирование проекта, MKY и MCY; приобретение финансирования, MKY Все авторы прочитали и согласились с опубликованной версией рукописи.

Конфликт интересов

Авторы заявляют, что исследование проводилось при отсутствии каких-либо коммерческих или финансовых отношений, которые могли бы быть истолкованы как потенциальный конфликт интересов.

Примечания издателя

Все утверждения, изложенные в этой статье, принадлежат исключительно авторам и не обязательно представляют претензии их дочерних организаций, издателя, редакторов и рецензентов. Любой продукт, который может быть оценен в этой статье, или претензии, которые могут быть сделаны его производителем, не гарантируются и не поддерживаются издателем.

Благодарности

Авторы выражают благодарность за финансовую поддержку Университета Тунку Абдул Рахман в рамках Исследовательского фонда Университета Тунку Абдул Рахман (UTARRF).

Ссылки

Багерзаде Р., Пакраван Х. Р., Садеги А. Х., Латифи М. и Мерати А. А. (2012). Исследование по добавлению полипропиленовых волокон для армирования легких цементных композитов (LWC). J. Ткани из инженерных волокон 7 (4), 13–21. doi:10.1177/1558

Полный текст CrossRef | Google Scholar

Богас, Дж.А., де Брито, Дж., и Фигейредо, Дж. М. (2015). Механические характеристики бетона, изготовленного из переработанного легкого керамзитобетона. Дж. Чистый. Произв. 89, 187–195. doi:10.1016/j.jclepro.2014.11.015

CrossRef Full Text | Google Scholar

BS EN 12390 (2009). Часть 3, испытание затвердевшего бетона – прочность на сжатие образцов для испытаний . Великобритания: Британский институт стандартов.

Google Scholar

Flatt, R. J., Roussel, N.и Cheeseman, CR (2012). Бетон: экологический материал, который нуждается в улучшении. Дж. Евро. Керам. соц. 32 (11), 2787–2798. doi:10.1016/j.jeurceramsoc.2011.11.012

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Хасан М., Саиди Т. и Афифуддин М. (2021). Механические свойства и гигроскопичность легкого бетона с использованием легкого заполнителя из диатомита. Строительный строительный материал. 277, 122324. doi:10.1016/j.conbuildmat.2021.122324

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Джин, Б.(2016). Исследование механических свойств и микроструктуры высокопрочного полипропиленового фибробетона с легким заполнителем. Строительный строительный материал. 118, 27–35.

Google Scholar

Каноджиа А. и Джейн С. К. (2017). Использование скорлупы кокосового ореха в качестве крупного заполнителя в бетоне. Строительный строительный материал. 140, 150–156. doi:10.1016/j.conbuildmat.2017.02.066

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Косматка С.Х., Керкхофф Б. и Панарезе В.К. (2002). Разработка и контроль бетонных смесей . 14-е изд. США: Портленд Джем Ассоти.

Google Scholar

Ло, Л. Т., Ю, М. К., Ю, М. К., Бех, Дж. Х., Ли, Ф. В., Лим, С. К., и др. (2021). Механические и термические свойства легкого бетона из синтетического полипропилена, армированного волокном из возобновляемых источников масличной пальмы. Materials 14 (9), 2337. doi:10.3390/ma140

PubMed Abstract | Полный текст перекрестной ссылки | Google Scholar

Ньюман, Дж.и Оуэнс, П. (2003). «Свойства легкого бетона», в Advanced Concrete Technology. Процессы . Редакторы Дж. Ньюман и Б. Чу (Оксфорд: Баттерворт — Хайнеманн), 3–29. doi:10.1016/b978-075065686-3/50288-3

CrossRef Full Text | Google Scholar

Полат Р. , Демирбога Р., Каракоч М.Б. и Туркмен И. (2010). Влияние легкого заполнителя на физико-механические свойства бетона, подвергающегося воздействию циклов замораживания-оттаивания. Холодные регионы Науч. Тех. 60, 51–56. doi:10.1016/j.coldregions.2009.08.010

Полный текст CrossRef | Google Scholar

Шафиг П., Махмуд Х. и Джумаат М. З. (2011). Влияние стальной фибры на механические свойства легкого бетона из скорлупы масличной пальмы. Матер. Дес. 32, 3926–3932. doi:10.1016/j.matdes.2011.02.055

CrossRef Full Text | Google Scholar

Яп С.П., Аленгарам У.Дж., Мо К.Х. и Джумаат М.З. (2017). Характеристики пластичности стальных фибробетонных балок из скорлупы масличной пальмы при изгибной нагрузке. евро. Дж. Окружающая среда. Гражданский инж. , 1–13. doi:10.1080/19648189.2017.1320234

CrossRef Full Text | Google Scholar

Ю М.К., Бин Махмуд Х., Анг Б.К. и Ю М.К. (2015). Влияние низкой объемной доли волокон поливинилового спирта на механические свойства легкого бетона с оболочкой масличной пальмы. Доп. Матер. науч. англ. 2015, 1–11. doi:10.1155/2015/425236

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Ю М. К., Бин Махмуд Х., Анг Б.C. и Ю, М. С. (2015). Влияние низкой объемной доли волокон поливинилового спирта на механические свойства легкого бетона с оболочкой масличной пальмы. Доп. Матер. науч. англ. 2015, 1–11. doi:10.1155/2015/425236

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Ю М. К., Махмуд Х. Б., Шафиг П., Анг Б. К. и Ю М. К. (2016). Влияние полипропиленовых витых пучковых волокон на механические свойства высокопрочного легкого бетона из скорлупы масличной пальмы. Матер.Структура 49 (4), 1221–1233. doi:10.1617/s11527-015-0572-z

CrossRef Full Text | Google Scholar

Ю, М. К., Ю, М. К., Бех, Дж. Х., Со, Л. Х., Ли, Ф. В., и Нг, Т. К. (2020). Текст научной работы на тему «Влияние высокоэффективного полипропиленового волокна и термообработанной оболочки твердой пальмы на прочностные свойства легкого бетона» евро. Дж. Окружающая среда. Гражданский инж. , 1–20. doi:10.1080/19648189.2018.1509022

CrossRef Full Text | Google Scholar

Ю М.К., Ю, М.С., Бех, Дж.Х., Со, Л.Х., и Лим, С.К. (2021). Влияние предварительно обработанной оболочки на твердую оболочку и оболочку из тенера на высокопрочный легкий бетон. J. Building Eng. 42, 102493. doi:10.1016/j.jobe.2021.102493

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Чжао Х., Дин Дж., Ли С., Ван П., Чен Ю., Лю Ю. и др. (2020). Влияние легкого заполнителя пористых сланцевых отходов кирпича на механические свойства и автогенную деформацию раннего бетона. Строительный строительный материал. 261, 120450. doi:10.1016/j.conbuildmat.2020.120450

CrossRef Полный текст | Google Scholar

кирпич и плитка | строительный материал

Кирпич и плитка , изделия из конструкционной глины, изготавливаемые в виде стандартных единиц, используемых в строительстве.

Кирпич, впервые произведенный в высушенном на солнце виде не менее 6000 лет назад и являющийся предшественником широкого ассортимента конструкционных глиняных изделий, используемых сегодня, представляет собой небольшую строительную единицу в форме прямоугольного блока, сформированного из глины или сланца. или смеси и обожжены (обожжены) в печи или духовке для придания прочности, твердости и термостойкости.Первоначальная концепция древних кирпичников заключалась в том, что блок не должен быть больше, чем тот, с которым может легко справиться один человек; сегодня размер кирпича варьируется от страны к стране, и кирпичная промышленность каждой страны производит различные размеры, которые могут исчисляться сотнями. Большинство кирпичей для большинства строительных целей имеют размеры примерно 5,5×9,5×20 сантиметров (2 ¹ / ₄ ×3 ³ / ₄ ×8 дюймов).

Викторина Британника

Строительные блоки предметов повседневного обихода

Из чего сделаны сигары? К какому материалу относится стекло? Посмотрите, на что вы действительно способны, ответив на вопросы этого теста.

Структурная глиняная плитка, также называемая терракотовой, представляет собой более крупную строительную единицу, содержащую много полых пространств (ячеек), и используется в основном в качестве подложки для кирпичной облицовки или для оштукатуренных перегородок.

Структурная облицовочная глиняная плитка часто глазируется для использования в качестве внешней отделки. Настенная и напольная плитка представляет собой тонкий материал из шамота с натуральной или глазурованной отделкой. Карьерная плитка представляет собой плотный спрессованный шамотный продукт для полов, террас и промышленных установок, в которых требуется высокая устойчивость к истиранию или кислотам.

Шамотный кирпич применяется в мусоросжигательных печах, котельных, промышленных и бытовых печах, каминах. Канализационные трубы обожжены и покрыты глазурью для использования в системах канализации, системах промышленных отходов и общего дренажа. Дренажная плитка пористая, круглая, иногда перфорированная и используется в основном для сельскохозяйственного дренажа. Кровельная черепица изготавливается в виде полукруглой (испанской черепицы) и различных плоских черепиц, выполненных в виде шифера или кедровой чешуи; он широко используется в странах Средиземноморья.

Существует также много продуктов, изготовленных из цемента и заполнителей, которые заменяют и обычно выполняют те же функции, что и продукты из конструкционной глины, перечисленные выше. Эти неглиняные изделия из кирпича и плитки кратко описаны в конце статьи. Однако основной темой этой статьи являются кирпич и плитка, изготовленные из шамота.

Шамотный кирпич и плитка являются двумя наиболее важными продуктами в области промышленной керамики. Для получения справочной информации о природе керамических материалов см. статьи, представленные в журнале Industrial Ceramics: Outline of Coverage, особенно статьи о традиционной керамике.Подробное изложение основного применения шамотного кирпича и черепицы см. в статье Строительство.

История кирпичного производства

Сырцовый кирпич, высушенный на солнце, был одним из первых строительных материалов. Вполне возможно, что на реках Нил, Евфрат или Тигр после наводнений отложенная грязь или ил растрескивались и образовывали лепешки, из которых можно было формировать грубые строительные блоки для постройки хижин для защиты от непогоды. В древнем городе Ур в Месопотамии (современный Ирак) около 4000 г. до н.э. была сделана первая настоящая арка из обожженного на солнце кирпича.Сама арка не сохранилась, но ее описание включает первое известное упоминание о растворах, отличных от глины. Для связывания кирпичей между собой использовался битумный шлам.

Обожженный кирпич, без сомнения, уже производился просто путем сдерживания огня сырцовыми кирпичами. В Уре гончары открыли принцип закрытой печи, в которой можно было контролировать тепло. Зиккурат в Уре является примером ранней монументальной кирпичной кладки, возможно, построенной из высушенного на солнце кирпича; ступени были заменены через 2500 лет (около 1500 г. до н.э.) обожженным кирпичом.

По мере того, как цивилизация распространялась на восток и запад от Ближнего Востока, росло и производство и использование кирпича. Великая Китайская стена (210 г. до н.э.) была построена как из обожженного, так и из высушенного на солнце кирпича. Ранними примерами кирпичной кладки в Риме были реконструкция Пантеона (123 г. по Р.Х.) с беспрецедентным куполом из кирпича и бетона диаметром и высотой 43 метра (142 фута), а также Термы Адриана, где для возведения стен использовались терракотовые колонны. опорные полы, обогреваемые бушующими огнями.

Эмалирование, или глазурование, кирпича и черепицы было известно вавилонянам и ассирийцам еще в 600 г. до н.э., опять-таки благодаря гончарному искусству.Великие мечети Иерусалима (Купол Скалы), Исфахана (в Иране) и Тегерана являются прекрасными примерами глазурованной плитки, используемой в качестве мозаики. Некоторые голубые оттенки этих глазурей не могут быть воспроизведены существующими производственными процессами.

Западная Европа, вероятно, использовала кирпич как строительную и архитектурную единицу больше, чем любая другая область в мире. Это было особенно важно в борьбе с катастрофическими пожарами, которые хронически поражали средневековые города. После Великого пожара 1666 года Лондон превратился из деревянного города в кирпичный исключительно для защиты от огня.

Кирпичи и кирпичные конструкции были привезены в Новый Свет первыми европейскими поселенцами. Коптские потомки древних египтян в верховьях Нила назвали свою технику изготовления сырцового кирпича тубе. Арабы передали это название испанцам, которые, в свою очередь, принесли искусство изготовления сырцового кирпича в южную часть Северной Америки. На севере Голландская Вест-Индская компания построила первое кирпичное здание на острове Манхэттен в 1633 году.

Влияние летучей золы, зольного остатка и легкого керамзитового заполнителя на бетон

Изобретение новых методов укрепления бетона ведется десятилетиями. .Развивающиеся страны, такие как Индия, используют обширные армированные строительные материалы, такие как летучая зола и зольный остаток, а также другие ингредиенты при строительстве железобетонных конструкций. В строительной отрасли большое внимание уделяется использованию летучей золы и зольного остатка в качестве заменителей цемента и мелкого заполнителя. Кроме того, вместо крупного заполнителя введен легкий керамзит, чтобы бетон имел легкий вес. В данной статье представлены результаты проведенных в реальном времени работ по формованию легкого бетона с использованием золы-уноса, зольного остатка и легкого керамзитобетона в качестве минеральных добавок.Опытные исследования на бетонной смеси М ₂₀ проводят заменой цемента золой-уносом, мелкого заполнителя зольным остатком, крупного заполнителя легким керамзитом из расчета 5%, 10%, 15%, 20%, 25 %, 30% и 35% в каждой смеси и их прочность на сжатие и прочность бетона на растяжение при разделении обсуждались для 7, 28 и 56 дней, а прочность на изгиб обсуждалась для 7, 28 и 56 дней в зависимости от оптимальной дозировки. замены прочности на сжатие и прочности бетона на растяжение.

1. Введение

Бетон с высокими эксплуатационными характеристиками указывает на исключительную форму бетона, наделенную удивительными качествами и прочностными характеристиками, которые не подвергаются периодической оценке на регулярной основе с использованием традиционных материалов и стандартных методов смешивания, укладки и отверждения [1] . Обыкновенный портландцемент (OPC) занял незавидное и непобедимое положение в качестве важного материала в производстве бетона и тщательно выполняет свои обязательства в качестве экстраординарного вяжущего для соединения всех собранных материалов.С целью достижения остро необходимо сжигание гигантской меры топлива и перегнивание известняка [2]. Несколько марок обычного портландцемента (OPC) изготавливаются на заказ в соответствии с классификацией конкретного национального кода. В этом отношении Бюро Индийских Стандартов (BIS) превосходно классифицирует три отдельных сорта OPC, например, 33, 43 и 53, которые давно широко используются в строительной отрасли [3]. Прочность, устойчивость и различные свойства бетона зависят от свойств его ингредиентов, пропорции смеси, стратегии уплотнения и различных средств контроля при укладке, уплотнении и отверждении [4].Бетон, содержащий отходы, может способствовать управляемому качеству строительства и способствовать развитию области гражданского строительства за счет использования промышленных отходов, минимизации использования природных активов и производства более эффективных материалов [5]. Бетон на портландцементе прибегает к использованию летучей золы, когда характеристики потерь при прокаливании (LOI) находятся в пределах 6%. Летучая зола содержит кристаллические и аморфные компоненты, а также несгоревший углерод. Он охватывает различные показатели несгоревшего углерода, который может достигать 17% [6].Летучая зола регулярно упоминается как зола из пруда, и в течение длительного времени вода может стекать. Оба метода целесообразно осуществлять захоронение летучей золы на свалках на открытой местности. Химический состав зольных остатков изменяется в зависимости от вида угля, используемого в составе сжигания, условий сжигания и производительности откачки очистных сооружений [7]. Влияние зольного вещества и замена утоптанного песчаника тотальным бетонными и мраморными шлаками применялись сборные железобетонные замковые угольники [8].Принимая во внимание мощность бетонных сооружений, современная методология бетона предприняла экстраординарные шаги для снижения высоких и перепадов температур за счет использования материалов с минимальным уровнем выделения тепла, чтобы избежать или снова снизить тепловое расщепление, вызывающее предотвращение разложение бетона [9]. Производство бетона осуществляется при чрезвычайно высоких и незаметно низких температурах бетона, чтобы понять удобоукладываемость и качество сжатия [10].Статистическая модель и кинетическое свойство изгиба, разрывного растяжения, а также модуль гибкости в отношении устойчивости к сжатию вытекают из необоснованного коэффициента корреляции [11]. Известно, что бетон, полученный из незначительного общего количества и превосходного коэффициента пустотности, обогащен блестящим опытом для изгнания материалов [12]. В Индии энергетическое подразделение, сосредоточенное вокруг угольных тепловых электростанций, производит колоссальное количество летучей золы, оцениваемое примерно в 11 крор тонн каждый год.Расход летучей золы оценивается примерно в 30% для обеспечения различных технических свойств [13]. Зажигание угля для выработки энергии в котле дает около 80% несгоревшего материала или золы, которая уносится с дымовыми газами, улавливается и утилизируется в виде летучей золы. Оставшиеся 20% золы помогают высушить базовую золу [14]. В момент сжигания пылевидного угля в котле с сухим дном от 80 до 90% несгоревшего материала или золы уносится с дымовым газом, улавливается и извлекается в виде летучей золы.Остаточные 10–20 % золы указаны на сухой зольный остаток, песчаную крупность, материал, который собирается в водоналивных емкостях в основании топки [15]. Зольный остаток в бетоне создается методом дробного, почти агрегатного и тотального замещения мелких заполнителей в бетоне [16]. С другой стороны, легкий бетон неудобно относить к материалам уникальной категории. Тем не менее, LWC (легкий бетон) имеет четкие границы, и падение общих расходов, вызванное более низкими собственными нагрузками, постоянно превышается из-за повышенных производственных затрат [17].На самом деле, легкий бетон оказался приятным фаворитом по сравнению со стандартным бетоном с точки зрения множества непревзойденных свойств. Падение собственного веса обычно приводит к сокращению производственных затрат [18]. Самоуплотняющийся бетон с нормальным заполнителем (SCNC) должен быть фаворитом для разработки. Резкий рост расходов на строительство SCLC положительно влияет на рост расходов на SCNC [19]. По оценкам, собственный вес бетона с легким заполнителем примерно на 15–30% легче стандартного бетона, который в достаточной степени соответствует механическим характеристикам, которые требуются для поддержки дорожного полотна при указанной степени плотности [20].Растущее использование легкого бетона (LWC) привело к потребности в общем производстве искусственного легкого бетона, что может быть достигнуто с помощью методологии сборки холодного соединения. Производство искусственных легких заполнителей мух методом холодного склеивания требует гораздо меньших энергозатрат по сравнению со спеканием [21]. Легкий бетон, изготовленный из натуральных или искусственных легких заполнителей, доступен во многих частях мира. Его можно использовать как часть создания бетона с широким спектром удельного веса и подходящего качества для различных применений [22].Бетон с легкими заполнителями усиливает свою способность предотвращать близлежащие повреждения, вызванные баллистической нагрузкой. Более низкий модуль гибкости и более высокий предел прочности при растяжении обеспечивают легкий бетон, в отличие от бетона стандартного веса, с превосходной ударопрочностью [23]. Легкий бетонный материал все больше и больше предписывается строителями для достижения поддерживаемого улучшения благодаря его большим прочностным и тепловым свойствам [24]. Адгезионная прочность достигается за счет прочности связующего и взаимосвязанных свойств заполнителей, которые постоянно сосредоточены на угловатости, ровности и удлинении [25].Легкий керамзитовый заполнитель (LECA), как правило, включает мелкие, легкие, вздутые частицы обожженной глины. Сотни и тысячи крошечных, заполненных воздухом впадин успешно наделяют LECA непревзойденной прочностью и теплоизоляционными качествами. Считается, что среднее водопоглощение всего LECA (0–25 мм) соответствует 18 процентам объема в состоянии насыщения в течение 3 дней. Рядовой портландцемент (ОПЦ) частично заменен золой-уносом, мелкий заполнитель заменен зольным остатком, а крупный заполнитель заменен легким керамзитовым заполнителем (ЛЕКА) по массе 5%, 10%, 15%, 20%, 25 %, 30% и 35% отдельно. Прочность на сжатие, прочность на растяжение при разделении и прочность на изгиб успешно оцениваются с помощью определенных входных значений в параллельном исследовании.

2. Экспериментальная программа

Целью работы является оценка прочности на сжатие (CS), прочности на разрыв (STS) и прочности на изгиб (FS) бетона. В данной бетонной смеси обычный портландцемент () заменен золой-уносом, мелкий заполнитель заменен зольным остатком, а крупный заполнитель заменен легким керамзитом (ЛЕКА) массами 5%, 10%, 15% , 20%, 25%, 30% и 35% соответственно.Для повышения прочности цемента эти материалы добавляются. В экспериментальном исследовании бетонный куб или цилиндр используется для анализа свойств бетона со всеми материалами. Каждая масса (5%, 10%, 15%, 20%, 25%, 30% или 35%) материала подвергалась испытанию на 7, 28 и 56 дней. Параметры, участвующие в оценке характеристик бетона, — это прочность на сжатие (CS), прочность на растяжение при разделении (STS) и прочность на изгиб (FS), которые достигаются в результате экспериментов в реальном времени. Затем обсуждалось нахождение прочности на изгиб для 7, 28 и 56 сут в зависимости от нагрузки для оптимальной дозировки замены прочности на сжатие и прочности бетона на разрыв.

2.1. Используемые материалы

Названия материалов, использованных в этом исследовании, и их характеристики перечислены в этом разделе. Ресурсы представляют собой обычный портландцемент, летучую золу, зольный остаток, мелкий заполнитель, крупный заполнитель и легкий керамзитовый заполнитель (LECA).

2.1.1. Обыкновенный портландцемент

Обыкновенный портландцемент – это основная форма цемента, в которой 95% клинкера и 5% гипса, который добавляется в качестве добавки для увеличения времени схватывания цемента до пригодных для обработки 30 минут или около того.Гипс контролирует начальное время схватывания цемента. Если гипс не добавлен, цемент затвердеет, как только в цемент будет добавлена ​​вода. Различные сорта (33, 43, 53) OPC были классифицированы Бюро индийских стандартов (BIS). Его производят в больших количествах по сравнению с другими типами цемента, и он превосходно подходит для использования в обычных бетонных конструкциях, где нет воздействия сульфатов в почве или грунтовых водах. В этом исследовании цемент () с удельным весом 3.15, а время начального и окончательного схватывания цемента составляет 50 минут и 450 минут.

2.1.2. Летучая зола

Самый распространенный тип угольных печей в электроэнергетике, около 80% несгоревшего материала или золы уносится с дымовыми газами, улавливается и извлекается в виде летучей золы. Летучая зола была собрана на теплоэлектростанции Тутукуди, Тамил Наду, Индия. Растущая нехватка сырья и острая необходимость защиты окружающей среды от загрязнения подчеркнули важность разработки новых строительных материалов на основе промышленных отходов, образующихся на угольных теплоэлектростанциях, которые создают неразрешимые проблемы утилизации из-за их способности загрязнять окружающую среду. .Поскольку стоимость утилизации летучей золы продолжает расти, стратегии по переработке летучей золы имеют решающее значение с экологической и экономической точек зрения. В качестве исходных материалов используются две новые области переработки летучей угольной золы, как показано на рис. 1(а).

2.1.3. Зольный остаток

Оставшиеся 20 % несгоревшего материала собираются на дне камеры сгорания в заполненном водой бункере и удаляются с помощью струй воды под высоким давлением в отстойник для обезвоживания и извлекаются в виде зольного остатка как показано на рисунке 1 (б).Зола угольного остатка была получена на теплоэлектростанции Тутукуди, Тамил Наду, Индия. Летучая зола была получена непосредственно со дна электрофильтра в мешок из-за ее порошкообразной и пылевидной природы, в то время как зола угольного остатка транспортируется со дна котла в золоотстойник в виде жидкой суспензии, где был собран образец. Зола более светлая и более хрупкая, представляет собой темно-серый материал с размером зерен, близким к песку.

2.1.4. Мелкий заполнитель

В соответствии с индийскими стандартами природный песок представляет собой форму кремнезема () с максимальным размером частиц 4. 75 мм и использовался как мелкий заполнитель. Минимальный размер частиц мелкого заполнителя составляет 0,075 мм. Образуется в результате разложения песчаников в результате различных воздействий выветривания. Мелкий заполнитель предотвращает усадку раствора и бетона. Удельный вес и модуль крупности крупного заполнителя составили 2,67 и 2,3.

Мелкий заполнитель представляет собой инертный или химически неактивный материал, большая часть которого проходит через сито 4,75  мм IS и содержит не более 5 процентов более крупного материала. Его можно классифицировать следующим образом: (а) природный песок: мелкий заполнитель, образовавшийся в результате естественного разрушения горных пород и отложившийся ручьями или ледниками; (б) песок из щебня: мелкий заполнитель, полученный путем дробления твердого камня; (с). ) дробленый гравийный песок: мелкий заполнитель, полученный путем дробления природного гравия.

Уменьшает пористость конечной массы и значительно повышает ее прочность. Обычно в качестве мелкого заполнителя используется природный речной песок. Однако в местах, где природный песок экономически недоступен, в качестве мелкого заполнителя можно использовать мелкий щебень.

2.1.5. Крупный заполнитель

Крупный заполнитель состоит из встречающихся в природе материалов, таких как гравий, или получен в результате дробления материнской породы, включая природные камни, шлаки, керамзиты и сланцы (легкие заполнители), а также другие одобренные инертные материалы с аналогичными характеристиками, имеющие твердые, прочные и долговечные частицы, соответствующие особым требованиям настоящего раздела.

В соответствии с индийскими стандартами измельченный угловатый заполнитель проходит через сито 20 мм IS и полностью остается на сите 10 мм IS. Удельный вес и модуль крупности крупного заполнителя составили 2,60 и 5,95.

2.1.6. Легкий керамзитовый заполнитель (LECA)

LECA показан на рисунке 1(c). он обладает сильной устойчивостью к щелочным и кислотным веществам, а pH около 7 делает его нейтральным в химической реакции с бетоном. Легкость, изоляционные свойства, долговечность, неразлагаемость, структурная стабильность и химическая нейтральность сочетаются в LECA как в лучшем легком заполнителе для полов и крыш.Размер заполнителя составляет 10 мм, а максимальная плотность меньше или равна 480 кг/м ³ . LECA состоит из мелких, прочных, легких и теплоизолирующих частиц обожженной глины. LECA, который является экологически чистым и полностью натуральным продуктом, не поддается разрушению, негорючести и невосприимчив к воздействию сухой гнили, мокрой гнили и насекомых. Легкие бетоны обычно делятся на два типа: газобетон (или пенобетон) и бетон с легким заполнителем.Газобетон имеет очень легкий вес и низкую теплопроводность. Однако процесс автоклавирования необходим для получения определенного уровня прочности, для чего требуется специальное производственное предприятие и потребляется очень много энергии. Напротив, бетон с легким заполнителем, который производится без процесса автоклавирования, имеет более высокую прочность, но демонстрирует более высокую плотность и более низкую теплопроводность бетона.

2.1.7. Conplast Admixture SP430 (G)

Conplast SP430 (G) используется там, где требуется высокая степень удобоукладываемости и ее сохранности, когда вероятны задержки при транспортировке или укладке или когда высокие температуры окружающей среды вызывают быструю потерю осадки.Облегчает производство высококачественного бетона. Conplast SP430 (G) соответствует тому факту, что он был специально разработан для снижения водопотребления до 25% без потери удобоукладываемости или для производства высококачественного бетона с пониженной проницаемостью. Сцепление улучшается благодаря диспергированию частиц цемента, что сводит к минимуму сегрегацию и улучшает качество поверхности. Оптимальную дозировку лучше всего определить в ходе испытаний на месте с бетонной смесью, которые позволяют измерить удобоукладываемость, увеличение прочности или снижение содержания цемента.Этот тип ингредиентов добавляется в бетон, чтобы придать ему определенные улучшенные качества или изменить различные физические свойства в свежем и затвердевшем состояниях. Оптимальный диапазон дозировки цемента 0,6–1,5 л/100 кг. Добавление добавки может улучшить бетон в отношении его прочности, твердости, удобоукладываемости, водостойкости и так далее.

2.1.8. Структурная спецификация балки

Конструктивная спецификация балки имеет диаметр верхней арматуры 8 мм, диаметр нижней арматуры 12 мм и хомуты 6 мм (рис. 2).Общая длина балки, используемой для отклонения, составляет 1 метр. Эта спецификация используется в конкретной конструкции, и весь процесс выполняется в спецификации бетона.

2.1.9. Конструкционный легкий бетон

Бетон изготовлен из легкого крупного заполнителя. Легкие заполнители обычно требуют смачивания перед использованием для достижения высокой степени насыщения. Основное использование конструкционного легкого бетона заключается в уменьшении статической нагрузки бетонной конструкции.В обычном бетоне разная градация заполнителей влияет на необходимое количество воды. Добавление некоторых мелких заполнителей приводит к увеличению необходимого количества воды. Это увеличение воды снижает прочность бетона, если одновременно не увеличивается количество цемента. Количество крупного заполнителя и его наибольшая крупность зависят от требуемой подвижности бетонной смеси. Также в легком бетоне этот результат существует среди градации, требуемого количества воды и полученной прочности бетона, но есть и другие факторы, на которые следует обратить внимание.В большинстве легких заполнителей по мере увеличения размера заполнителя прочность и объемная плотность заполнителя уменьшаются. Использование легкого заполнителя очень большого размера с более низкой прочностью приводит к более низкой прочности легкого бетона; поэтому максимальный размер легкого заполнителя должен быть не более 25 мм.

3. Методика

Пропорция бетонной смеси для марки М ₂₀ была получена на основании рекомендаций согласно индийским стандартным спецификациям (IS: 456-2000 и IS: 10262-1982).В данном исследовании проведены экспериментальные исследования на бетонной смеси М ₂₀ путем замены цемента золой-уносом, мелкого заполнителя зольным остатком и крупного заполнителя легким керамзитом (ЛЕКА) в пропорциях 5%, 10%, 15%, 20%, 25%, 30% и 35% соответственно. Для повышения прочности цемента эти материалы добавляются. В экспериментальном исследовании бетонный куб или цилиндр используется для анализа свойств OPC со всеми материалами. Рассмотрена их прочность на сжатие и прочность бетона на разрыв на разрыв на 7, 28, 56 суток, а на изгиб балки на 7, 28 и 56 суток в зависимости от оптимальной дозировки замены по прочности на сжатие и прочности на растяжение на разрыв. прочность бетона.Как правило, летучая зола и зольный остаток имеют схожие физические и химические свойства по сравнению с обычным портландцементом (OPC) и мелким заполнителем, и не так много отклонений для замены друг друга. В этом сценарии легкий керамзитовый заполнитель (LECA) был заменен крупным заполнителем по его объему, потому что плотность каждого материала не такая же, как у другого материала, и невозможно заменить его по весу. Для повышения удобоукладываемости бетона был добавлен суперпластификатор.

Соотношение бетонной смеси марки М ₂₀ составляло 1 : 1,42 : 3,3. Контролируемый бетон марки М ₂₀ изготовлен с 0% заменой золы-уноса, зольного остатка и легкого керамзитового заполнителя (ЛЭКА) в каждой смеси и рассмотрены их прочность на сжатие и прочность бетона на разрыв при расколе 7, 28, и 56 дней, а прочность бетона на изгиб обсуждалась для 7, 28 и 56 дней. В связи с этим замена цемента золой-уносом, мелкого заполнителя зольным остатком и крупного заполнителя легким керамзитом (ЛЕКА) из расчета 5%, 10%, 15%, 20%, 25%, 30% и 35% в каждой смеси и обсуждались их прочность на сжатие и прочность бетона на отрыв при растяжении на 7 сут, 28 сут, 56 сут и прочность балки на изгиб на 7, 28 и 56 сут зависит от оптимальной дозировки замены на сжатие. прочность и предел прочности при растяжении бетона.

Водопоглощение легкого заполнителя со слишком большим количеством пор намного выше, чем у обычных заполнителей (речных заполнителей). Определение количества водопоглощения в этих видах заполнителей затруднено из-за различного количества поглощенной воды. Заполнитель LECA, произведенный во вращающейся печи, и из-за его гладкой поверхности водопоглощение заполнителя LECA почти равно или несколько больше, чем у обычного заполнителя; поэтому расчет легкобетонной смеси с заполнителем LECA так же сложен, как и расчет обычного заполнителя.Для определения количества каждого ингредиента в легкобетонной смеси (наряду с количеством поглощенной воды в легких заполнителях, особенно многопористых с шероховатой и угловатой поверхностью, при приготовлении различных смесей) можно использовать общепринятые расчетные методы обычная бетонная смесь.

4. Результат и обсуждение

Из таблицы 1 видно, что прочность контрольного образца бетона увеличивается с возрастом. При 5% замене цемента золой-уносом, мелкого заполнителя зольным остатком и крупного заполнителя LECA прочность бетона на сжатие такая же, как у контрольного бетона.Прочность на отрыв при растяжении незначительно снижается в раннем возрасте и достигает такой же прочности контрольного бетона через 56 дней.

233 Замена в процентах Сухая масса образца (куб) в кг/м 3 Прочность на сжатие бетона (Н/мм 2 ) Сухая масса образца (цилиндр) в кг Раздельная прочность на растяжение Бетона (N / мм 2 ) 7 дней 28 дней 56 дней 56 дней 7 дней 28 дней 56 дней 0 9.45 17,96 26,93 26,95 14,35 1,60 2,54 2,57 5 9,18 17,94 26,89 26,97 14,20 1,53 2,52 2. 59 10 8 8.89 17.17 17.73 25.73 25.76 13.85 13.85 1,5 2.32 15 8.54 16,06 24,09 24,11 13,60 1,44 2,17 2,18 20 8,41 13,41 20,10 20,13 13,40 1,4 2,11 2.12 25 25 8. 31 11.32 11.32 16.96 16.97 13.15 13.15 1.35 2,05 2,06 30 8.24 10,19 15,26 15,23 12,72 1,31 1,96 1,98 35 8,13 9,73 14,57 14,58 12,34 1,26 1,90 1,92

Также наблюдается, что, когда замена материала увеличивается, прочность на сжатие и прочность на растяжение при разделении уменьшаются. Сухая масса кубических и цилиндрических образцов уменьшается по мере увеличения количества замен материалов.

4.1. Анализ прочности в зависимости от возраста бетона

В таблице 1 прочность бетона на сжатие и прочность бетона на растяжение при разделении оцениваются с помощью различного процентного соотношения смешивания, применяемого для формирования кубического образца в сухом состоянии и цилиндрического образца в сухом состоянии, соответственно, по отношению к различным дней.

Для бетона марки М ₂₀ следующее предполагаемое процентное смешивание учитывается для различных образцов в сухом состоянии, нанесенных на кубическую форму, для определения прочности на сжатие в отношении 7, 28 и 56 дней, так что образец в сухом состоянии был нанесен на форму цилиндра по отношению к вышеупомянутым дням, чтобы найти разделенную прочность на растяжение.Для обоих расчетов прочности используется бетон марки М ₂₀ . Из Таблицы 1 заявленные результаты показывают, что процент смешивания увеличивается с уменьшением веса образца, но с точки зрения прочности увеличение процента смешивания, безусловно, снизит прочность, достигаемую как при сжатии, так и при разделенном растяжении, или, с другой стороны, при смешивании. доля в этом не участвует (т. е. когда она «Ноль»), то вес образца велик по сравнению с тем, что к той пропорции смешения, которую смешивают.В обоих случаях анализа прочности удлинение дней, безусловно, будет влиять на прогноз прочности этих анализов, как четко указано в таблице 1.

На рисунке 3 показан кубический анализ прочности на сжатие, который принимает участие в трех этапах последовательных дней 7, 28 и 56. на основе различных предложений смешивания. Полученные результаты показывают, что процесс, выполненный для последовательных 56-дневных результатов испытаний, показывает лучшую прочность на сжатие при отсутствии смешивания, тогда как в случае постепенного увеличения процента смешивания, безусловно, снижается прочность на сжатие образцов всех дней испытаний.В случае веса увеличение процента смешивания уменьшит вес.

(a) Испытание куба на сжатие
(b) Прочность на сжатие
(a) Испытание куба на сжатие
(b) Прочность на сжатие

На рис. дней. Кроме того, в этом анализе прочности на растяжение разделения увеличение доли смешивания, безусловно, уменьшит вес, а также уменьшит коэффициенты прочности.

(a) Прочность на растяжение при разделении на цилиндре
(b) Прочность на растяжение при разделении на цилиндре
(a) Прочность на растяжение при разделении на цилиндре
(b) Прочность на растяжение при разделении на цилиндре

Из вышеупомянутых двух форм (кубической и двух вышеупомянутых форм) формы цилиндра) прогнозируемые результаты анализов прочности на сжатие и анализа прочности на растяжение при разделении почти аналогичны. Давайте посмотрим на экспоненциальное поведение и его уравнение регрессии для прочности на сжатие и прочности на растяжение при разделении.

Экспоненциальный график, основанный на процентном соотношении смешивания для прочности на сжатие. На рис. 5 имитируется экспоненциальная кривая на основе регрессии для анализа прочности на сжатие для различных процентных долей смешивания. Из рисунка 5 последовательные испытания образцов в течение 28 и 56 дней дали почти одинаковые значения, тогда как экспоненциальное уравнение прочности на сжатие в таблице 2 колеблется от 0 до 35  Н/мм ² во всех четырех уравнениях оценки, вызывая увеличение процента смешивания, которое будет снижают все четыре параметра сухой массы на 7, 28 и 56 сутки.В четырех случаях, кроме сухого веса, производительность снижается, тогда как в случае сухого веса увеличение процента смешивания, безусловно, снижает вес.

90 460

частностей	экспоненциальной регрессии по прочности на сжатие	экспоненциальной регрессии на прочность разделение на разрыв
Сухой вес
7 дней
28 дней
56 дней

экспоненциальной график на основе смешивания в процентах для разделения прочности на разрыв. На рисунке 6 график показывает экспоненциальное изменение веса в сухом состоянии и для различных последовательных дней, таких как 7, 28 и 56. В этом сухом весе, имеющем предел прочности при растяжении около , обозначает процент смешивания; в дополнение к этому, экспоненциальная кривая, основанная на всех остальных последовательных днях, уменьшается, и они почти подобны друг другу, имея диапазон (0–15)  Н/мм ² .

Таблица 2 включает данные о сухой массе и образце для последовательных дней, таких как 7, 28 и 56 дней, начиная с сухой массы в прочности на сжатие, которая начинается с более низких значений регрессии и продолжает увеличиваться в течение 7, 28 и 56 дней , тогда как в случае разделения прочности на растяжение значение регрессии сухого веса больше, чем значение регрессии прочности на сжатие.В случае анализа дней значения регрессии увеличиваются с увеличением количества дней в модели регрессионного анализа прочности на растяжение.

4.

2. Анализ прочности на изгиб

Одним из показателей прочности бетона на растяжение является прочность на изгиб. Это расчет неармированной бетонной балки или плиты на сопротивление разрушению при изгибе (рис. 7). Проектировщики тротуаров используют теорию, основанную на прочности на изгиб; поэтому может потребоваться разработка лабораторной смеси на основе испытаний на прочность на изгиб.В Таблице 3 использованы проценты замены цемента летучей золой, мелкого заполнителя зольным остатком и крупного заполнителя легким керамзитовым заполнителем (LECA) при нормах 0% и 5%.

Тип образца Сухая масса образца в кг Предел прочности при изгибе Beam (N / MM 2 ) 7 дней 28 дней 28 дней 56 дней Control 56. 25 16,65 24,7 25,83 5 замена% 55,13 17,58 26,03 27,13

Из таблицы 3 результаты показывают, что проценты замены цемента золой-уносом, мелкого заполнителя зольным остатком и крупного заполнителя легким керамзитовым заполнителем (LECA) при норме 5% лучше, чем 0%. При этом сухая масса образца уменьшается на 5 % и, кроме того, прочность балки на изгиб за 7 суток равна 1.67% больше 0%, а через 28 дней на 1,52% больше 0% и через 56 дней на 1,46% больше 0%.

В Таблице 4 испытательная нагрузка приложена от 0 до 86,32 КН с различными интервалами, и мы попытались найти отклонение M ₂₀ в левой, средней и правой части балки. Прогибы на всех уровнях постепенно увеличиваются при увеличении приложенной нагрузки. Среднее отклонение в левой части балки составляет около 1,71 мм, тогда как при среднем отклонении оно составляет около 2,961 мм, а в правой части отклонение составляет около 1.810  мм.

2708 Нагрузка (кН) Отклонение (мм) (0% замена мухой золы, нижняя зола и лека) левый средний 0 0 0 0 3,92 0,21 0,252 0,194 7.84 0,284 0,324 0,284 11,77 0,42 0,54 0,5 15,69 0,58 0,756 0,631 19,62 0,745 0,978 0. 785 1.031 1.234 1.016 1,016 27.46 1.202 1.512 1.198 31,39 1,382 1,962 1,391 35,32 1,594 2,264 1,624 39,24 1,828 2,789 1,841 43,16 1.972 2.936 1.986 47.03 2,052 3.142 2,034 2,034 51. 01 2.21 +3,364 2,198 54,94 2,352 3,724 2,346 58,86 2,41 4,125 2,402 62,78 2,57 4,589 2,556 66.71 2 2.625 4.96 2.618 2.618 70.63 2715 5.146 5.146 74.56 2,86 5,476 2,846 78,48 3,14 5,742 3,008 82,41 3,46 5,969 3,396 86,32 4,19 6,326 4,07

. Прогибы на всех уровнях постепенно увеличиваются при увеличении приложенной нагрузки. Средний прогиб в левой части балки составляет около 1,782 мм, тогда как в середине прогиб составляет около 2,960 мм, а в правой части прогиб составляет около 1,78 мм. Из таблицы 5 доказано, что прогиб 5% замены прочности на изгиб выше, чем 0% замены.

2,0259 2,0459 2,56 Нагрузка (кН) Прогиб (мм) (5% замена летучей золы, нижняя зола, и LECA) Lever Middle 0 0 0 0 3.92 0,205 0,25 0,207 7,84 0,29 0,321 0,285 11,77 0,45 0,536 0,458 15,69 0,54 0,76 0. 535 19.62 0.81 1.02 1.02 0,793 23.54 1.037 1.231 1.037 1.037 27.46 +1,198 1,507 1,20 31,39 1,375 1,96 1,379 35,32 1,584 2,265 1,582 39,24 1,815 2,785 1.816 43.16 2,05 2. 937 2,02 66 47.03 2.07 3.14 2,05 51.01 2,15 3,361 2,17 54,94 2,38 3,72 2,38 58,86 2..46 4,118 2..47 62,78 4,587 2,54 66,71 2,61 4,95 2,615 70,63 2,69 5,143 2,69 74. 56 2,84 5,472 2,838 78,48 3,11 5,74 3,115 82,41 3.4 5,965 3,4 86,32 4,05 6,321 4,05

На рисунке 8 M ₂₀ класс 0% и 5% замены золы-уноса, донного зольного остатка и LECA areural для проверки их прочности на изгиб.На графике четко указано, что при увеличении нагрузки прогиб также увеличивается для 0 % и для 5 % в условиях (23), а средние значения прогиба аналогичны как 0 %, так и 5 %, но для 0 % они немного превышают 5 %. , тогда как этот график имеет сумму всех уровней отклонения в 1 единице. Например, здесь тот факт, что рассматриваемая длина балки равна 1 метру для экспериментального исследования с приложением единицы нагрузки «», вызовет величину прогиба в обоих случаях (0% и 5%) в отношении увеличения нагрузка, безусловно, увеличивает прогиб.

5. Заключение

В документе достигнута максимально возможная прочность бетона LECA, при этом отмечена передовая технология производства легкого бетона. Результаты показывают, что 5% замена цемента летучей золой, мелкого заполнителя зольным остатком и крупного заполнителя легким керамзитовым заполнителем (LECA) показала хорошие показатели прочности на сжатие, прочности на растяжение при разделении и прочности на изгиб балки в 56 дней по сравнению с 28 днями прочности.В то же время 28-дневная прочность также примерно равна прочности обычного обычного бетона; то есть 0% замены и сухой вес образца были уменьшены. В будущем методы мягких вычислений приведут нас к достижению более высокой производительности в основных областях за короткий промежуток времени, поскольку время является основным фактором, влияющим на эту исследовательскую работу.

Конфликт интересов

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов в отношении публикации данной статьи.

Как самому сделать керамзитоблоки.Как сделать керамзитобетонные блоки своими руками? Ручной вибропресс

Керамзит, как сыпучий утеплитель, применяется не только для теплоизоляционных мероприятий, связанных с утеплением полов. Его часто используют для производства бетонных блоков, где он выступает в качестве наполнителя. От этого блоки становятся легкими, ведь керамзит в несколько раз легче гравия или щебня, которые он заменяет в керамзитобетонных блоках, плюс снижается теплопроводность самого стенового материала.Производство керамзитобетонных блоков ничем не отличается от обычных бетонных блоков, главное точно соблюдать рецептуру используемого раствора.

Обозначим состав керамзитобетона для изготовления блоков из расчета на 1 м³ приготовленного раствора.

Приведенная рецептура соответствует марке бетона М150, достаточной для монтажа стеновых конструкций.

Сегодня большое внимание уделяется такой характеристике, как влагостойкость.Поэтому для производства блоков из керамзитобетона, которые легко выдерживали бы повышенную влажность и даже прямое воздействие воды (например, косой дождь), в раствор добавляют гидроизоляционные материалы. Один из них – битумная мастика, которую замешивают в виде 10% водного раствора.

Следует отметить, что этот раствор имеет немного измененную рецептуру.

Существует другой подход к производству керамзитобетонных блоков. Производственная линия с мощным оборудованием и высокой производительностью, с дозаторами, настроенными на весовые ограничения точно по рецепту.Второй – ручной метод, при котором компоненты взвешивают чаще в ведрах. Поэтому стоит указать вес материалов в ведрах (10 л):

цемент

• — 13 кг;
песок
• — 16;
• вода — 10;
• керамзит (гравий) — 4-4,5;
• керамзит (песок) — 5,5-6.

Оборудование для производства

Для производства керамзитобетона (вручную) необходимо:

• бетономешалка;
• несколько лопат;
вибромашина
• ;
• несколько форм.

Бетоносмеситель можно купить или арендовать. Машины тоже продаются, хотя это не самое дешевое оборудование. Сделать их можно своими руками, а если вы хороший сварщик, то на сборку одного станка уйдет один день. Существует огромное количество конструкций станков. В основном это каркасные узлы, внутри устанавливаются и жестко закрепляются формы. К раме также жестко крепится вибратор, работающий от сети 220 вольт. Устройство продается в строительных магазинах.

Еще один вариант – вибростол, представляющий собой горизонтальную плоскость. Он обычно устанавливается на пружинах, и к нему крепится вибратор. Для станка придется сделать несколько фигур своими руками. И чем больше площадь стола, тем больше формочек на нем поместится, тем выше производительность самодельного оборудования.

Важно! Не переусердствуйте, ведь вибратор имеет определенную мощность, которой достаточно, чтобы провибрировать определенную массу.

Форма для керамзитобетонных блоков

Для изготовления форм применяют различные плоские материалы: листовое железо толщиной не менее 2 мм, доски, фанеру, плиты ОСП и др. Основная задача подрядчика – подогнать размеры формы под размеры блока: 190х188х390 мм (стандартный блок несущей стены). Бывают так называемые полублоки (используются для возведения перегородок), размеры: 90х188х390.

Одной из особенностей керамзитобетонных блоков являются пустоты, которые облегчают камень без снижения несущей способности, удешевляют за счет уменьшения объема используемой смеси, повышают теплотехнические характеристики изделия.Поэтому при изготовлении в формы жестко устанавливают три трубы диаметром 40-50 мм, расположенные на одинаковом расстоянии друг от друга и от стенок формы.

Трубы соединяются между собой сваркой с горизонтальными перемычками (арматурой, уголком или стальной лентой). Формы крепятся к стенам электросваркой, если форма изготовлена ​​из стального листа, или с помощью саморезов, если используются деревянные изделия.

Технология производства

Сам технологический процесс осуществляется в любом помещении с отлаженной системой вентиляции. Размеры помещения зависят от габаритов используемых машин. После производства керамзитобетонные блоки должны пройти процесс сушки, проводимый на открытой площадке на улице. Если есть вероятность выпадения атмосферных осадков, то над участком лучше возвести навес.

В первую очередь готовится раствор: в бетономешалку заливают цемент и часть воды. Смесь перемешивают несколько минут до получения однородного состава.Затем в нее порциями добавляют песок и керамзит. В конце добавляется остальная вода. Окончательный раствор должен быть густым и податливым.

После этого сбрасывается из бетономешалки в заранее подготовленную емкость (корыто), а оттуда лопатами забрасывается в формы, уложенные на вибростол или установленные на вибростол. Перед этим стенки форм промазывают отработанным техническим маслом, чтобы после затвердевания блоки легко выходили наружу.Пол вибростола или площадки посыпают мелким песком, чтобы бетон не прилипал.

Формы равномерно заполняются раствором, например, в них забрасывается пара лопаток смеси. Затем включают вибратор, бетонный раствор равномерно распределяют по всему объему формы и уплотняют. Затем процесс повторяется. Эта процедура повторяется несколько раз для полного заполнения форм. Иногда для придания более точных размеров уложенный и утрамбованный раствор дополнительно прижимают сверху металлической крышкой, это позволит создать на поверхности блока ровную и гладкую поверхность.

В таком виде керамзитоблоки должны простоять не менее суток прямо в формах. Затем их вытаскивают, укладывают на уличную площадку так, чтобы между ними был зазор в пределах 2-3 см. Блоки из керамзитобетона следует просушить в течение 28 дней, что придаст им марочную прочность. Материал должен сохнуть равномерно со всех сторон, поэтому каждый блок во время сушки переворачивают из стороны в сторону. Если положить их на деревянные поддоны для сушки, то с переворотами бороться не нужно.

Производство блоков из керамзитобетона как бизнес

Начать производство керамзитоблоков, чтобы получать прибыль, не проблема. Главное, все точно рассчитать. Как показывает практика, главное требование не к оборудованию, а к размерам помещения и открытой площадки. Чем они больше, тем больше блоков можно уложить на сушку, которая длится около месяца. Поэтому предлагаются различные варианты сушки. Один из таких представлен на фото ниже, где можно увидеть специальные стеллажи с уложенными на пол блоками.

Все остальное упирается в стоимость сырья, которая колеблется в зависимости от сезона. Летом цемента всегда больше, потому что спрос на него растет из-за увеличения объемов строительства. Особенно это касается частного сектора.

Поэтому оптимально производить керамзитоблоки в осенне-весенний период. Если помещение отапливается, производство зимой не останавливается. Расход готового стенового материала зимой невелик, иногда он сводится к нулю, зато летом весь запас произведенной продукции будет распродан.Здесь нужно будет пересчитать его стоимость на новую цену цемента и других компонентов. Вот где большая прибыль лежит.

Кто не первый год в этом виде бизнеса старается все предусмотреть. Кто-то старается закупать зимой материалы по низкой цене, но есть один нюанс – цемент со временем теряет свои свойства, снижается качество. Кто-то, как описано выше, пытается увеличить производство блоков зимой. В любом случае, это прибыльный бизнес, пока строительство в самом разгаре, пока стройматериалы пользуются спросом.Блоки из керамзитобетона сегодня на пике популярности благодаря невысокой цене, высоким теплотехническим характеристикам и простоте монтажа.

Частные строения с каждым годом становятся все более актуальными, ведь жить в собственном доме гораздо комфортнее, чем в многоэтажке. Но главным препятствием зачастую является высокая стоимость строительства, поэтому застройщики ищут способы сэкономить. Если сделать керамзитобетонные блоки своими руками, то это не только сэкономит значительные средства, но и послужит гарантией того, что продукция изготовлена ​​в соответствии с нормами прочности.

Что нужно для работы

Для изготовления самодельных керамзитоблоков необходимо приобрести все необходимые материалы. Их количество рассчитывается исходя из планового количества изделий, и рассчитывается в соответствии с пропорциями в объеме:

Цемент	Если взять за основу широко распространенную марку М400, то понадобится около 1/10 объема блоков, которые необходимо изготовить. В одном кубическом метре содержится 1300 килограммов цемента, именно на этот показатель следует ориентироваться при определении необходимого количества.
Керамзит	Вам понадобится вариант плотностью от 350 до 500 кг/м3, оптимальная фракция от 5 до 20 мм. Так как в раствор нужно добавить 8 частей, то несложно догадаться, что этот материал будет основным. Цена на керамзит достаточно демократична, поэтому больших затрат опасаться не стоит.
Песок	Песок речной лучше всего приобрести среднезернистый или крупнозернистый без каких-либо примесей глины и чернозема.Подойдет и песок из карьеров, но его желательно хотя бы просеять, а лучше вообще промыть. Для приготовления требуется 2 части, исходя из этого и рассчитан объем
Вода	Для технологии требуется примерно 215-230 литров на м3. Правильная дозировка воды очень важна для прочности блоков. Недостаток его, как и избыток, приводит к снижению прочности и появлению трещин на поверхности в процессе высыхания.
Добавки	Этот компонент используется по желанию, но следует учитывать, что различные добавки позволяют значительно улучшить свойства бетона и повысить его влагостойкость и морозостойкость. При их использовании вероятность появления трещин на изделиях намного меньше.

Совет!
Для улучшения качества изделий и экономии денег лучше приобретать универсальные, улучшающие свойства смеси и повышающие ее пластичность.

Организация рабочего процесса

На самом деле процесс настолько прост, что для керамзитобетонных блоков практически не требуется никакого оборудования. Но какие-то простейшие приспособления все же понадобятся.

Формы для блоков

Есть два варианта: либо приобрести готовые варианты, либо сделать их самостоятельно.

В первом случае следует руководствоваться следующими факторами:

• Новые бланки довольно дорогие, но можно купить и бывшие в употреблении. . Их стоимость намного ниже, но важно тщательно проверять каждое изделие на наличие повреждений и соответствие геометрическим параметрам.

• Важно подобрать оптимальные размеры, чаще всего используется вариант 190х190х390 для стен и вариант 80х190х390 для установки внутренних перегородок. Параметры могут меняться в зависимости от специфики работы.
• Другой вариант — арендовать постройки. , в некоторых регионах предоставляется данная услуга, что позволяет значительно сэкономить расходы.

Второй вариант — собрать формы своими руками.

Производственные инструкции:

• Можно собрать каркас из досок толщиной 25 мм, при этом их внутреннюю поверхность желательно обшить жестью или жестью. Параметры для блоков берутся те же, что и для стандартных форм или любых других.

На фото — один из вариантов конструкции из доски или фанеры

• Другим решением является изготовление каркаса из листового металла, усиленного металлическими уголками.Для фиксации формы могут использоваться либо защелки, либо болтовое соединение через приваренные проушины, либо стяжка со шпильками и барашковыми гайками.
• Для создания пустот можно использовать как специально подготовленные заготовки, так и просто бутылки. Все зависит от возможностей и пожеланий.

Еще один вариант — машина для блоков из легкого заполнителя, представляет собой комбинированный вибрационный агрегат и формы, в малых вариантах их 2-4 штуки, в более производительных их количество может быть значительно больше.

Изделия для формовки

Этот этап выполняется следующим образом:

• Готовят раствор в пропорциях, указанных выше.Важно контролировать, чтобы консистенция была оптимальной. Лучше всего использовать бетономешалку, это гарантирует высокое качество смешивания, что очень важно для прочности изделий.

Совет!
Проще всего проверить консистенцию следующим образом: небольшое количество состава сжимают в руке, должен получиться плотный комок, который разбивается при падении на землю.

• Дальнейшее рассмотрение вопроса, как самому сделать керамзитоблоки, зависит от того, есть ли у вас виброустановка.Если есть, то формы заполняют и устанавливают на оборудование для удаления воздуха из состава. Если нет установки, то состав утрамбовывается булавкой или деревянной палочкой.
• Полученные самодельные керамзитобетонные блоки оставляют на сутки, после чего формы можно разобрать и аккуратно выложить изделия на ровную поверхность для дальнейшей просушки. Полную силу продукт набирает в течение четырех недель.

Если вы не умеете резать керамзитобетонные блоки, то лучше всего подойдет болгарка с алмазным диском по бетону и камню диаметром 230 мм, так как не у всех есть специальные пилы по кирпичу.

Выход

Видео в этой статье поможет вам лучше понять этот процесс. Важно соблюдать все требования технологии, и вы получите отличный результат.

Керамзитовые блоки – это легкий строительный материал, обладающий высокой прочностью, практичностью и, самое главное, эксплуатационными характеристиками своими руками. Несмотря на небольшой вес, модули имеют высокую плотность, низкую теплопроводность и разнообразие моделей.Экологическая чистота материала – еще один плюс модулей, поэтому, если застройщик хочет с самого начала процесса взять строительство здания в свои руки, стоит наладить производство керамзитобетонных блоков на его сайте. При этом производство блоков из легкого заполнителя потребует небольших финансовых вложений, а стоимость модуля будет намного ниже, чем покупка готового изделия у производителя.

Оборудование для производства модулей

Для изготовления керамзитобетонных блоков своими руками необходимо приобрести, арендовать или изготовить соответствующее оборудование, а также купить качественное сырье.И здесь не стоит дешеветь – чем выше качество исходного материала, тем долговечнее и практичнее будут модули. Для облегчения процесса и наладки линии по производству легкобетонных блоков в необходимом для застройщика объеме потребуется следующее оборудование:

• Вибростол;
• Бетономешалка;
• Формовка металлических поддонов.

Если позволяют финансы, то неплохо приобрести установку вибропрессующего типа, она заменит два устройства: пресс-формы и вибростол.Также необходимо найти хорошее помещение с ровным полом и определить место для сушки модулей.

Важно! Вибростолы различаются по маркам и производительности: некоторые из них производят до 120 модулей в час, а некоторые до 70 единиц. Для частного использования вполне подходят малоформатные станки мощностью до 0,6 кВт и производительностью до 20 блоков/час. Ценовая градация в пределах 30 долларов – это идеальные по своим компактным размерам устройства, применяемые для производства керамзитобетонных блоков своими руками в частном домостроении.

Изготовление машины для производства блоков из легкого заполнителя собственными силами также возможно.

Также возможно изготовление станка для производства керамзитобетонных блоков своими силами. При небольшой сноровке и небольших навыках устройство получится не хуже заводского, а цена его будет в 10 раз ниже. Предлагаем вариант простейшего оборудования для производства керамзитобетонных блоков типа «несушка» — это агрегат, оснащенный формовочной коробкой без дна, вибратором, расположенным на боковой стенке и ручками для демонтажа матрицы .

Важно! Стандартные размеры одного блока 390*190*188 мм, допустимый процент пустотности не более 30%, а прорези могут быть как круглыми, так и продолговатыми — важно только, чтобы стержнеобразователь был выполнен в виде конус для облегчения снятия опоки с готового блока.

Для изготовления матрицы необходим лист металла толщиной 3-5 мм, из которого нужно вырезать заготовку с запасом 5 см для процесса уплотнения смеси.Молдинг выполнен в виде сквозного короба без дна. Сварной шов должен оставаться снаружи, иначе он испортит форму модуля.

Для устойчивости машины по бокам устройства приварены полосы из профильных тонких труб, а конструкция по периметру оснащена резиновой обивкой. Неплохо оборудовать всю систему фартуком, чтобы раствор не выливался. А вот вибратор сделан из двигателя старой стиральной машины на 150 Вт (это можно сделать, сдвинув центры).На вал крепится металлическая полоса с краевым отверстием — эксцентриком, параметры которого лучше всего определить опытным путем. Если у вас остались вопросы, как сделать станок для изготовления модулей, посмотрите видео — ответы будут полными и подробными.

Подготовка и процесс изготовления модулей из керамзита своими руками

Для приготовления смеси и блоков вам понадобится форма с гладкой поверхностью. Допускается выполнение заготовок как из металлического листа, так и из досок – в этом случае готовый модуль получится фактурным.Сам процесс включает 4 этапа:

1. Смешивание ингредиентов строго по рецепту. В частности, песок составляет 3 части от общего объема смеси, вода – 0,8-1 часть, как цемент, но керамзита берут 6 частей. Важно не только соблюдать рецептурную технологию производства керамзитобетонных блоков, но и правильно смешивать компоненты: сначала в бетономешалку помещают воду, керамзит, затем цемент и песок. При использовании дополнительных компонентов их также загружают в емкость бетономешалки.
2. После обещаний начинается этап лепки. Ускорит процесс использование вибромашины: смесь укладывается в формовку, куда предварительно уложена плита, включается двигатель для вибрации, удаляются излишки состава.
3. Поднимите тарелку с готовой формой за ручки, получится полноценный модуль, который отправляется на сушку.
4. Сушка длится не менее 48 часов, при этом заготовки необходимо защищать от солнца и дождя.После высыхания плиты снимают с модулей.

Это самый быстрый процесс, при котором изготовление керамзитобетонных блоков в домашних условиях не вызывает проблем. Однако, если вам необходимо сделать керамзитобетонные блоки своими руками более прочными и плотными, имеет смысл добавить процесс пропарки, тогда материал наберет повышенную прочность и время набора бетоном марки прочности сократится до 28 дней.

Варианты состава смеси разные, однако основными компонентами являются песок, вода, цемент и керамзит.В качестве добавки могут быть добавлены омыленные древесные смолы, повышающие морозостойкие качества материала, и технический лигиносульфонат, повышающий сцепление смеси.

А теперь еще немного о том, как самому сделать керамзитоблоки:

1. Для приготовления раствора пропорции и ингредиенты следующие:

• Портландцемент М400 или шлакопортландцемент — 1 часть;
• Керамзитовый гравий — 8 частей;
• Песок кварцевый чистый — 2 части и 3 части для фактурного слоя;
• Чистая вода — расчет 225 литров на 1м3 смеси.

Совет! Для придания пластичности неплохо добавить ложку обычного стирального порошка или средства для мытья посуды.

1. Все ингредиенты заливаются в бетономешалку, причем здесь сначала следует высыпать сухие компоненты, и только потом вливать воду. Если пропорции соблюдены, то масса по консистенции будет похожа на пластилин.

Совет! Полученный блок будет весить примерно 16-17 кг. При этом допускается форма заготовки как стандартных размеров, так и произвольная: 390*190*14, 190*190*140 и другие.

1. Молдинги устанавливаются на ровную поверхность, с внутренней стороны стенки заготовки обильно смазываются машинным маслом, а основание присыпается песком.
2. Наполните формочки смесью, утрамбуйте их на вибростоле или используйте для этого деревянный брусок. Утрамбовку проводят до образования цементного молока. После этого поверхность выравнивается, а заготовки отправляются на сушку.

Важно! Опалубку снимают не ранее, чем через сутки! Важно защитить заготовки от прямых лучей солнца, так как неравномерная сушка приводит к растрескиванию поверхности модулей.

Как видите, купить, изготовить оборудование для производства керамзитоблоков в домашних условиях и выполнить все процессы несложно. Но модули, изготовленные таким образом, будут не хуже заводских.

Рассчитываем стоимость

Все работы требуют предварительных расчетов, иначе не стоит начинать производство керамзитобетонных блоков в домашних условиях своими руками. Для расчета стоимости придется точно узнать цену комплектующих и понять, сколько будет стоить единица готового материала.В частности, учитывая стандартный модуль 390*190*140 мм, объем раствора составляет 14 литров. Вычитаем пустотообразователи, которых, как правило, не более 25-30%, итого 11 литров смеси. Теперь расчет компонентов:

1. На одну штуку уходит 0,005 кубометра песка, что заполняет 5 литров общего объема;
2. Керамзит примерно такой же, как песок;
Цемента
3. потребуется 1,25 кг.

Осталось узнать цену ингредиентов, учесть воду, другие компоненты и рассчитать удельную стоимость модуля.По самым приблизительным расчетам она составит до 5 долларов. Как видите, цена невероятно низкая. Однако для полной картины недостаточно подсчитать стоимость оборудования, трудозатраты и время, которые любой застройщик обязан включить в расчеты. Но даже в такой полной расстановке стоимость блок-модулей, из которых получатся отличные стены из керамзитобетонных блоков, сделанных своими руками, все же ниже, чем от завода-изготовителя. Поэтому, если вы планируете поставить свой дом на участке, посмотрите еще раз технологию изготовления материала, видео от профессионалов и начните планировать процесс запуска производства керамзитобетонных блоков на своем участке – это выгодно, практично и доступно. для каждого мастера.

Комментарии:

Блоки из керамзитобетона своими руками изготовить несложно. Для их создания используется керамзитобетонная смесь, которая значительно снижает вес будущей конструкции.

Благодаря использованию натуральных материалов блоки экологически чистые.

Характеристики керамзитобетонных блоков

Керамзитовые блоки состоят из песка, цемента, воды и наполнителя, в качестве которого используется керамзит, поэтому изготовить их самостоятельно может любой мастер.При этом можно сэкономить значительные суммы денег. Понятно, что такие блоки нельзя использовать для строительства многоэтажного дома, но для строительства гаража, сарая или небольшого дома керамзитоблоки ручной работы – идеальное решение.

Если вы решили сделать керамзитоблоки своими руками, то вам следует знать, что по своим экологическим характеристикам они приравниваются к обычному кирпичу, так как изготавливаются из натуральных материалов.

Формы для изготовления керамзитобетонных блоков.

Керамзит

используется в качестве наполнителя при изготовлении этого строительного материала. Так как он легкий, вес блоков тоже небольшой. Если вас интересует вопрос, как сделать керамзитоблоки своими руками, и вы реализуете это решение, то сможете значительно удешевить строительные работы. При сравнении затрат при строительстве из обычного кирпича и таких блоков можно сэкономить около 30% своих денег.Тот факт, что один блок соответствует 7 кирпичам, позволяет ускорить процесс строительства.

Вы также можете приобрести указанный материал, но максимальная польза будет в том случае, когда вы делаете керамзитобетонные блоки своими руками.

Одним из недостатков этого строительного материала является низкая прочность, что объясняется высокой пористостью. Для того чтобы увеличить этот показатель, при изготовлении блоков в смесь необходимо добавлять кварц или обогащенный песок.

Если вы делаете строительные блоки своими руками и будете использовать их для создания внутренних перегородок, несущих незначительные нагрузки, то можно использовать керамзитобетон. В том случае, если вы будете возводить из этого материала несущие стены и укладывать на них железобетонные перекрытия, лучше использовать обогащенный песок.

В зависимости от соотношения компонентов, входящих в состав смеси для изготовления блоков, определяются конечные характеристики строительного материала.

Если вы хотите получить материал с высокими теплоизоляционными свойствами, то вам необходимо увеличить количество керамзита, но в этом случае прочностные характеристики блоков снизятся.

В зависимости от пропорций компонентов керамзитобетонные блоки станут прочнее или приобретут повышенные теплоизоляционные свойства.

Плотность такого строительного материала почти на 50% меньше, чем у керамического или силикатного кирпича, что позволяет снизить нагрузку на фундамент здания.На его строительстве можно сэкономить, так как его можно сделать менее мощным.

Если вы все же решили изготовить такие строительные блоки самостоятельно, то вам нужно учесть, что они, по сравнению с кирпичом, имеют более высокую пористость и поэтому хрупкие, менее прочные.

Еще одним недостатком этого стройматериала является низкая морозостойкость, поэтому отделка стен обязательна. Если сравнивать их с газобетоном, то этот материал обрабатывается хуже.

Вернуться к содержанию

Блоки самодельные

Создание керамзитобетонных блоков своими руками – задача, которая под силу любому мастеру. Эту работу можно выполнить самостоятельно, а если работать вдвоем, то реально сделать 100-120 штук указанного строительного материала в день.

Если следовать инструкции и технологии, то можно самостоятельно заготовить материал, например, для строительства гаража, сарая, других подсобных помещений или небольшого домика.

Для начала вам понадобится форма, она может быть деревянной или металлической. Для изготовления формы проще и дешевле использовать доски. Для того чтобы облегчить вытягивание блоков, их рекомендуется обить жестью. Чтобы форма не меняла своих размеров в процессе эксплуатации, на концах двух ее половинок необходимо сделать специальные затворы.

Так как вы все делаете своими руками, размеры могут быть те, которые удобны в вашем случае. Все будет зависеть от размера подготовленной формы.

С помощью пресс-формы можно производить до 100 блоков из легкого заполнителя в сутки.

Для выполнения работы вам потребуется:

• форма;
• Мастер в норме;
лопата
• ;
• готовая смесь;
Металлический лист
• , на котором будут производиться работы;
• вибростол.

Для приготовления раствора лучше всего приобрести или арендовать бетономешалку, но если такой возможности нет и требуется небольшое количество стройматериала, то можно сделать раствор вручную.

Для приготовления раствора вам понадобится:

1. 1 часть цемента, необходимо использовать не менее М 400.
2. 8 частей керамзита. Для упрощения расчетов необходимо руководствоваться тем, что в ведро емкостью 10 литров поместится около 5 кг керамзита фракцией 5-20 мм. Вам понадобится около 300-500 кг керамзита на кубометр раствора. Все будет зависеть от того, какая плотность сторон вам нужна.
3. 1 часть воды.
4. 3 части песка, он не должен содержать глинистых примесей.
5. 1 часть обычного стирального порошка, это сделает смесь более пластичной.

Для получения более качественных блоков необходимо использовать вибростол. Его можно купить, сделать самому или просто арендовать. Если у вас нет такой возможности, то можно утрамбовать состав в форме и с помощью обыкновенной лопаты, но качество и прочность полученного строительного материала будут низкими.

После того, как раствор схватится, а это будет зависеть от погодных условий, форму снимают, а блоки оставляют еще на 2 дня. Теперь их можно складывать и использовать для строительства через 28 дней.

Так как мы убедились в технологичности, надежности и практичности этого материала. Эта статья расскажет вам о том, что такое керамзитобетонные блоки и как их сделать своими руками, в чем их особенности и преимущества перед другими строительными материалами.

Вы узнаете о технологии производства, как можно изготовить керамзитобетонные блоки своими руками, стоит ли этот процесс потраченного времени и сил.

Керамзитобетон легкий, что позволяет создавать прочное жилье достаточно презентабельного вида даже на незначительном фундаменте.

Керамзитобетон — единственный среди наиболее перспективных современных строительных материалов. Его свойства по скорости возведения различных объектов и экономичности использования значительно превосходят качество других материалов.

Керамзитобетонные конструкции изготавливаются исключительно из натуральных компонентов, и по этой причине они не выделяют токсичных веществ в окружающую среду. Если верить отзывам тех, кто строил дом из легкобетонных блоков, они утверждают, что в помещении создаются очень комфортные климатические условия для проживания.

Примечание. Качественные керамзитобетонные блоки имеют плотность от 600 до 1800 кг/м3.

Производство керамзитобетонных блоков

Керамзитобетон марки обладает уникальными свойствами, определяемыми особенностью их изготовления.За основу взят керамзит — экологически чистый материал.

Имеет поры, по структуре напоминающие губку, в которых находится специально обожженная глина, приобретающая текстуру застывшей пены. В результате такой материал получается очень легким и прочным. В качестве вяжущего компонента используется цемент.

Прочность и способность удерживать тепло зависят от правильно подобранных пропорций смеси. Чем больше гранул в смеси, тем более хрупким становится блок, но в то же время и теплее, и наоборот.

Разновидности керамзитобетонных блоков

Керамзитобетонные конструкции по своим физико-технологическим данным и назначению подразделяются на:

Плотность теплоизоляционных керамзитобетонных блоков самая низкая. Этот вид керамзита изготавливается особым образом, что способствует образованию крупных пор. Плотность таких гранул составляет 150-200 кг/м3.

Керамзит конструкционный имеет сходство с природным камнем, именно поэтому стены дома из такого материала будут чрезвычайно плотными.Существенным преимуществом керамзитобетона перед другими строительными материалами является цена.

Темпы монтажа стен из керамзитобетона в 4 раза быстрее, если сравнивать с кирпичными зданиями. Кроме того, при строительстве домов из этого материала расходуется раствора в 2 раза меньше, опять же, если сравнивать с кирпичом.

Блоки из легкого заполнителя имеют сложную форму, в них много пустот-щелей, улучшающих сохранение тепла в доме.

Желание иметь частный дом толкает людей на поиск дешевых материалов для строительства.Керамзитовые блоки – как раз тот материал, который пользуется все большей популярностью у застройщиков.

Главная особенность керамзитобетона в том, что, помимо низкой стоимости на рынке, его можно изготовить своими руками. Предлагаем рассмотреть основные нюансы и хитрости, а также состав керамзитобетонных блоков по ГОСТу.

Что нужно для начала?

Процесс изготовления несложный, главное соблюдать пропорциональное соотношение компонентов — 1:3:8.Воду добавляют из расчета 200 литров на 1 м3.

Материалы (редактирование)

Инструменты

Ручной вибропресс

Можно купить в магазинах, где продается все для строительства. Примерная стоимость 7-10 тысяч рублей. Также можно заказать у производителей. В конструкции уже есть специальные формы для отливки блоков. Также станок можно сделать своими руками из старого двигателя и металлической столешницы.

При наличии необходимого количества форм и лишней пары рук в сутки можно изготовить около 150 керамзитобетонных блоков.

За один рабочий цикл машина производит от 1 до 4 блоков. А если собрать команду из нескольких рабочих, то количество может увеличиться примерно в 2 раза. Блоки можно сделать без оборудования, главное подобрать вместительную емкость для замеса и разлить по формам.

Сами формы для керамзитобетонных блоков могут быть металлическими, пластиковыми, деревянными (крепятся уголками из металла, внутри также могут быть обшиты).Для образования пустот в блоках некоторые мастера используют пластиковые бутылки, наполненные водой.

При замешивании раствора сначала берется точное количество воды. Смешивают песок, цемент и керамзит, песок, а затем вводят жидкие вещества (воду, пластификаторы). По внешнему виду смесь должна получиться как размягченный пластилин.

Сушка керамзитобетона

Завершающим этапом изготовления блоков из керамзитобетона является сушка готового изделия.

Это занимает около 2 дней. Во влажную погоду скала увеличивается.

Затем блоки укладываются на поддоны в ряд по 3-4 штуки. Готовые блоки не должны подвергаться воздействию солнечных лучей и дождя; лучше держать их под навесом. Вводятся в эксплуатацию через 1-1,5 недели после изготовления.

Лучший вариант — сушить месяц. Перед укладкой блоки очищают от шероховатостей и неровностей.

Себестоимость керамзитобетонных блоков своими руками

По некоторым оценкам примерная цена керамзитобетонных блоков составит около 20 руб.Для сравнения, цена готовой продукции около 80 рублей. Экономия, как говорится на лицо.

 

Влияние глины и суглинка на прочность портландцементных растворов на JSTOR

Перейти к основному содержанию Есть доступ к библиотеке? Войдите через свою библиотеку

Весь контент Картинки

Поиск JSTOR Регистрация Вход

• Поиск
  • Расширенный поиск
  • Изображения
• Просматривать
  • По тематике
    Журналы и книги
  • По названию
    Журналы и книги
  • Издатели
  • Коллекции
  • Изображения
• Инструменты
  • Рабочее пространство
  • Анализатор текста
  • Серия JSTOR Understanding
  • Данные для исследований

О Служба поддержки

Зеленое домостроение: легкий бетон

Легкий бетон весом от 35 до 115 фунтов на кубический фут, используется в Соединенных Штатах уже более 50 лет.Прочность на сжатие не такая высокая, как у обычного бетона, но она погода такая же. Среди его преимуществ — меньшая потребность в структурных стальная арматура, меньшие требования к фундаменту, лучшая огнестойкость и самое главное то, что он может служить теплоизоляционным материалом! Он может стоить дороже, чем песчано-гравийный бетон, и может дать большую усадку. при высыхании.

Легкий бетон может быть изготовлен из легких агрегатов или с использованием пенообразователей, таких как алюминиевая пудра, который производит газ, в то время как бетон все еще пластичен.Естественный легкий вес агрегаты включают пемзу, шлак, вулканический пепел, туф и диатомит. Легкий заполнитель также можно получить путем нагревания глины, сланца, сланца, диатомовый сланец, перлит, обсидиан и вермикулит. Промышленные огарки можно также использовать специально охлажденный доменный шлак.

Пемза и шлак являются наиболее широко используемыми природными легкие заполнители. Это пористое пенообразное вулканическое стекло, бывают разных цветов и встречаются в западной части Соединенных Штатов.Конкретный сделанный из пемзы и заполнителя шлака, весит от 90 до 100 фунтов на кубический фут.

Горная порода, из которой изготавливают перлит, имеет структуру напоминающие крошечные жемчужины, а при нагревании расширяются и распадаются на мелкие расширенные частицы размером с песок. Бетон из расширенного перлит весит от 50 до 80 фунтов на кубический фут и является очень хороший теплоизоляционный материал.

Вермикулит получают из биотита и других слюд.это встречается в Калифорнии, Колорадо, Монтане, Северной и Южной Каролине. При нагревании вермикулит расширяется и превращается в рыхлую массу, которая может быть в 30 раз больше размера материала перед нагревом! это очень хорошо теплоизоляционный материал и широко используется для этой цели. Конкретный из вспученного вермикулитового заполнителя весит от 35 до 75 фунтов за кубический фут.

Бетон из керамзита и глины примерно такой же прочный, как обычный бетон, но его показатель изоляции составляет около четырех раз лучше.Пемза, шлак и некоторые расширенные шлаки производят бетон промежуточной прочности, но с еще более впечатляющей ценностью в качестве изоляции. Перлит, вермикулит и диатомит дают очень низкую прочность бетона. но с превосходными изоляционными свойствами; однако они подлежат большая усадка. Все эти виды легких бетонов могут быть в некоторой степени распилены, и они будут держать крепеж, особенно винты.

Легкий заполнитель следует смочить за 24 часа до использовать.Как правило, необходимо смешивать легкий бетон в течение более длительного времени. периодов, чем обычный бетон, чтобы обеспечить надлежащее смешивание, и он должен можно вылечить, засыпав его влажным песком или используя шланг для замачивания.

Мастер-скульптор/строитель, создавший изображения в этом разделе Стив Корнхер, который сейчас живет в Мексике. Его веб-сайт Flying Concrete, описывает больше об этих картинках и содержит много увидеть больше этих удивительно красивых дизайнов.Стива можно найти через его сайт для консультации. Он использовал нестеклованный заполнитель, вроде как перлит, но не искусственный; возможно, называется туф. Это поставляется хорошо отсортированным, от мелкого до 1 1/2 «, с несколькими камнями, которые были брошены вне. Он немного экранирует его, когда делает снаряды, и добавляет более грубые вещи. при выполнении стен. Стены смешаны 8 эспумилья/1 цемент/1/2 извести. Структурные крыши имеют размеры 5/1/1/2 – 2-3 дюйма из этого, затем 3 дюйма или более из 8/1. Затем 1/8 дюйма песок и цемент сверху, поцарапаны, в тот же день, чтобы он мог легко склеить следующий слой — отполируйте слой или добавьте больше л.вес. заливка крыши между сводами 10/1/1/2. Локальные блоки, сделанные из материала, 10/1 завибрировал. Сухая, пушистая смесь весит около 75 фунтов на куб. футов Он считает, что пенополистирол 4 дюйма = 2 дюйма, но не уверен.

Смотрите свое объявление в этом пространстве! Щелкните здесь для получения дополнительной информации

Пемзобетон

Пемзобетон уже много лет используется в строительстве зданий.Это просто бетон, в котором в качестве заполнителя используется дробленая вулканическая порода. вместо обычного песка и гравия. И пемза, и шлак, когда используемые таким образом, делают продукт намного легче бетона. Он также преобразует то, что обычно считается термическим массовым материалом. во что-то, что гораздо больше изолятор (около 1,5 R на дюйм), из-за всего запертого воздуха. Это очень полезно, потому что делает реально построить несущую конструкцию с утеплителем материала, как и мешки с землей, наполненные той же дробленой вулканической породой.

При смешивании пемзобетона рекомендуется использовать достаточное количество влажного цемента. покрыть заполнитель, чтобы он прилипал к окружающим частицам. Слишком много цемента лишает смысла поддерживать все это в ловушке. воздуха; около трех мешков портландцемента на кубический ярд заполнителя. рекомендуемые. После того, как материал немного схватится, поверхность можно мыть. выявить естественный цвет камня. Грубая текстура пемзобетона идеально подходит для приклеивания к другим штукатуркам, которые могут быть использованы.

Пемзобетон лучше всего укладывать на обычный бетонный фундамент, а в большинстве случаев требуется цементная балка в верхней части стены, для структурная прочность и связать конструкцию крыши. Целые купола пемзобетона были успешно построены. Толщина стенки у рекомендуется не менее 14 дюймов, с более толстыми стенками, обеспечивающими большую устойчивость и изоляция.

Все фотографии, представленные в этом разделе о пемзобетоне, любезно предоставлены Скотта Макхарди из Pemice-crete Building Systems, Нью-Мексико.Его веб-сайт pumicecrete.com, есть еще много фотографий и подробностей об этом полезном материале. Скотт предлагает подрядные услуги, обучение, консультирование и т.д.

Ячеистый легкий бетон

Были проведены обширные исследования по использованию промышленные отходы, состоящие из летучей золы электростанций в качестве сырья для изготовления строительных материалов. Большой объем отходов имеет стала одной из наиболее значимых проблем охраны окружающей среды, так как его утилизация является дорогостоящей и непроизводительной.Эксперименты показывают, что этот отход можно использовать для производства высококачественного кирпича, блоки и другие строительные элементы, менее энергоемкие, чем их обычные аналоги. Это исследование позволило запатентовать технология производства бетоноподобных блоков на основе горючих сланцев и угольная летучая зола, отвержденная при нормальных атмосферных условиях.

Особенно интересный материал, разработанный представляет собой ячеистый бетон на основе золы, в основе которого помимо промышленные отходы также производятся с помощью низкоэнергетического процесса.Производство обычного ячеистого бетона с сопоставимыми свойствами требует очень больших затрат энергии.

Этот материал использовался более чем в 40 странах более последние 25 лет строит жилые и коммерческие здания. Это это легкий бетон воздушной вулканизации, который может быть произведен на объекте на площадке с использованием стандартного бетонного оборудования и форм. Типичная смесь для изготовление блоков:

Портландцемент……….190 кг
Песок ……………………………430 кг
Летучая зола…. ………………..309 кг
Вода……………………………….. 250 кг
плюс пенообразователь

Вот файл в формате PDF, который объясняет больше об этом: CLC Брошюра

Для получения дополнительной информации вы можете связаться с Г. Б. Сингхом. в системное строительство в Yahoo DOT ком

Ячеистобетонные технологии.com объясняет, как изготавливается и используется конструкционный легкий бетон.

Foamconcreteworld.com охватывает многие аспекты пенобетона.

www.youtube.com видео о приготовлении Aircrete

Мастер-класс «Живой дом Биоведы»

Алоша Лынов основал Академию Биоведы, чтобы распространять свои знания о создании того, что он называет Живым биоубежищем, наряду с целостной очисткой воды и кооперативными экопоселениями.

Алоша изучал строительство Superadobe в CalEarth Institute в Калифорнии, и то, чему он учит, в некоторой степени основано на их подходе. Он объединил Superadobe с Aircrete, чтобы построить несколько необычных форм в мире куполов; газобетон позволяет ему создавать действительно сферические формы. Оба эти метода требуют использования портландцемента, но в относительно небольших количествах по сравнению со стандартным бетоном.

Алоша проводит семинары по этим техникам по всему миру, и он собрал коллекцию видеороликов, документирующих некоторые из его семинаров, в качестве вводного курса, который можно приобрести для обучения дома.Этот курс под названием Мастер-класс Bio Veda Living Eco Home предлагается с полным возвратом средств, если вы не удовлетворены в течение 30 дней. Вы можете зарегистрироваться для этого по вышеуказанным ссылкам.

Бетон с перлитом и вермикулитом

Этот тип легкого бетона имеет долгую историю использование в промышленности и строительстве; он может быть очень изолирующим, и особенно полезен там, где его малый вес является преимуществом, например, на конструкции крыши.Следующая ссылка, предоставленная компанией Shundler (производитель перлита и вермикулита) предоставляет массу информации об этом: schundler.com.

Конопляный бетон

Hempcrete представляет собой смесь измельченной конопли, гашеной извести и небольшого количества либо портландцемента, либо быстросхватывающегося гизума, и, возможно, включает песок или пуццолан.Реакция между известью и коноплей приводит к очень легкому материалу, который все еще имеет достаточную прочность на сжатие. Преимущество конопляного бетона по сравнению с обычным цементом заключается в том, что конопляный бетон является одновременно конструкционным и изоляционным, поэтому обе цели достигаются за одну и ту же заливку. Он также ниже в воплощенной энергии. Недостатками являются более длительное время схватывания (2-4 недели) и более низкая прочность. С ним легче работать, чем с традиционными известковыми смесями, и он действует как регулятор влажности. Он не обладает прочностью и хрупкостью цемента и, следовательно, не нуждается в деформационных швах.Он менее плотный, чем бетон, и продается под такими названиями, как Hemcrete, Canobiote, Canosmose и Isochanvre. Там, где не нужен высокий предел прочности бетона, этот вариант работает хорошо.

www.gizmag.com — отличная статья о строительстве дома из конопляного бетона в Эшвилле, Северная Каролина, в которой описываются свойства этого очень устойчивого материала.

Essential Hempcrete Construction Криса Мэгвуда объединило его глубокое понимание строительной науки с некоторым удачным практическим опытом работы с конопляным бетоном для создания этого своевременного и подробного руководства.Просто смешав легкую сердцевину стеблей конопли (побочный продукт сельского хозяйства) с известью, можно получить изоляционный материал, который может выдерживать влагу без разложения, имеет хорошие структурные качества и тепловые характеристики, нетоксичен и огнеупорен, естественным образом улавливает углерод и в конечном итоге полностью подлежит вторичной переработке. Мы надеемся, что с успешным использованием конопляного бетона в Европе на протяжении более десяти лет эта книга поможет открыть новую эру промышленного производства конопли в Северной Америке.

The Hempcrete Book Проектирование и строительство с использованием конопляной извести
Уильям Стэнвикс и Алекс Спарроу
UIT Cambridge Ltd, 2014

Информационные ссылки

alliedfoamtech Информация о пенобетоне.

silbrico Информация о перлитобетоне.

litebuilt.com информация об этой запатентованной технологии вспенивания.

рисовая шелуха Подробная информация об использовании золы рисовой шелухи для производства легкого бетона.

greenearthstructures.com аннотированных ссылок на различные варианты легкого бетона.

enstyro.com производит измельчитель для переработки пенополистирола в добавку к бетону.

Планы

Каса-дель-Соль

Тусон Сарион, Архитектор

Этот пассивный солнечный дом площадью 1233 квадратных метра имеет большие крытые веранды с востока и запада для удобного проживания внутри и снаружи.С 2 спальнями, двумя ванными комнатами и большой открытой гостиной этот дом идеально подходит для небольшой семьи или пары с частыми гостями.

Для получения дополнительной информации о , этом плане и многих других посетите наш дочерний сайт www.dreamgreenhomes.com , где вы найдете широкий спектр планов экологически чистых домов, теплиц, небольших зданий, гаражей и мест для хранения продуктов. продается. Dream Green Homes — это консорциум выдающихся архитекторов и дизайнеров, объединивших свой талант и опыт для вашего блага.

Домашний         Карта сайта         МАГАЗИН

Для связи по электронной почте перейдите на страницу О нас

Компания GreenHomeBuilding.com, основанная в 2001 году, прежде всего создана с любовью. Келли и команда экспертов GreenHomeBuilding за эти годы ответили на тысячи вопросов читателей, и мы продолжаем публиковать актуальную информацию о все более важной устойчивой архитектуре.Если вы почувствуете побуждение помочь нам в этой работе, мы будем очень признательны за ваше любезное пожертвование; это можно легко сделать через нашу учетную запись PayPal:

Пользовательский поиск

ПОСЕТИТЕ ДРУГИЕ НАШИ ВЕБ-САЙТЫ:

  [Natural Building Blog]      [Earthbag Building]     [Dream Green Homes]

Отказ от ответственности и гарантии
Я специально отказываюсь от каких-либо явных или подразумеваемых гарантий относительно информации на этих страницах.Ни я, ни кто-либо из советников/консультантов, связанных с этим сайтом, не несут ответственности за убытки, ущерб или травмы, возникшие в результате использования любой информации, найденной на этой или любой другой странице этого сайта. Келли Харт, Hartworks LLC.

История бетона — InterNACHI®

Ник Громико, CMI® и Кентон Шепард

Период времени, в течение которого был впервые изобретен бетон, зависит от того, как интерпретируется термин «бетон». Древние материалы представляли собой сырой цемент, полученный путем дробления и обжига гипса или известняка.Известь также относится к измельченному, обожженному известняку. Когда к этим цементам добавили песок и воду, они превратились в раствор, похожий на гипс, используемый для склеивания камней друг с другом. На протяжении тысячелетий эти материалы совершенствовались, комбинировались с другими материалами и в конечном итоге превратились в современный бетон.

Современный бетон производится с использованием портландцемента, крупных и мелких заполнителей из камня и песка и воды. Добавки — это химические вещества, добавляемые в бетонную смесь для контроля ее свойств схватывания, и используются в основном при укладке бетона в экстремальных условиях окружающей среды, таких как высокие или низкие температуры, ветреная погода и т. д.

Предшественник бетона был изобретен примерно в 1300 г. до н.э., когда ближневосточные строители обнаружили, что когда они покрывали внешнюю сторону своих глиняных крепостей и стен домов тонким влажным слоем обожженного известняка, он вступал в химическую реакцию с газами в воздухе. для образования твердой защитной поверхности. Это был не бетон, но это было началом разработки цемента.

Ранние цементные композиционные материалы обычно включали измельченный раствор, обожженный известняк, песок и воду, которые использовались для строительства из камня, в отличие от отливки материала в форму, которая, по сути, используется в современном бетоне с формой. бетонные формы.

Являясь одним из ключевых компонентов современного бетона, цемент существует уже давно. Около 12 миллионов лет назад на территории современного Израиля в результате реакции между известняком и горючим сланцем в результате самовозгорания образовались естественные залежи. Однако цемент не является бетоном. Бетон — композитный строительный материал, и ингредиенты, одним из которых является цемент, со временем менялись и меняются даже сейчас. Эксплуатационные характеристики могут изменяться в зависимости от различных сил, которым должен противостоять бетон.Эти силы могут быть постепенными или интенсивными, они могут исходить сверху (гравитация), снизу (пучение почвы), сбоку (боковые нагрузки), или они могут принимать форму эрозии, истирания или химического воздействия. Ингредиенты бетона и их пропорции называются проектной смесью.

Раннее использование бетона

Первые похожие на бетон сооружения были построены набатейскими торговцами или бедуинами, которые оккупировали и контролировали ряд оазисов и создали небольшую империю в регионах южной Сирии и северной Иордании примерно в 6500 г. до н.э. .Позже они обнаружили преимущества гидравлической извести, то есть цемента, который затвердевает под водой, и к 700 г. до н.э. построили печи для приготовления раствора для строительства домов из бутовых стен, бетонных полов и подземных водонепроницаемых цистерн. Цистерны держались в секрете и были одной из причин, по которой набатеи смогли процветать в пустыне.

При изготовлении бетона жители Набатеи понимали, что смесь должна быть как можно более сухой или с малой осадкой, поскольку избыток воды приводит к образованию пустот и слабых мест в бетоне.Их строительные методы включали утрамбовку свежеуложенного бетона специальными инструментами. В процессе трамбовки образовалось больше геля, который представляет собой связующий материал, образующийся в результате химических реакций, происходящих во время гидратации, которые связывают частицы и объединяются вместе.

Древнее здание Набатеи

Как и у римлян 500 лет спустя, у набатеев был местный материал, который можно было использовать для придания водонепроницаемости цементу.На их территории находились крупные поверхностные залежи мелкозернистого кварцевого песка. Подземные воды, просачивающиеся через кремнезем, могут превратить его в пуццолановый материал, представляющий собой песчаный вулканический пепел. Чтобы сделать цемент, набатеи обнаружили залежи, собрали этот материал и смешали его с известью, а затем нагрели в тех же печах, которые они использовали для изготовления своей керамики, поскольку целевые температуры находились в том же диапазоне.

Примерно к 5600 г. до н.э. вдоль реки Дунай на территории бывшей страны Югославии были построены дома с использованием бетона для полов.

Египет

Около 3000 г. до н.э. древние египтяне использовали глину, смешанную с соломой, для изготовления кирпичей. Грязь с соломой больше похожа на саман, чем на бетон. Тем не менее, они также использовали гипсовые и известковые растворы при строительстве пирамид, хотя большинство из нас думает о растворе и бетоне как о двух разных материалах. Для Великой пирамиды в Гизе потребовалось около 500 000 тонн раствора, который использовался в качестве подстилки для облицовочных камней, образующих видимую поверхность готовой пирамиды.Это позволило каменщикам вырезать и устанавливать облицовочные камни с раскрытием швов не шире 1/50 дюйма.

Камень для облицовки пирамиды

Китай

Примерно в это же время северные китайцы использовали форму цемента при строительстве лодок и Великой Китайской стены. Спектрометрические испытания подтвердили, что ключевым ингредиентом раствора, использованного при строительстве Великой китайской стены и других древних китайских построек, был клейкий клейкий рис. Некоторые из этих построек выдержали испытание временем и выдержали даже современные попытки сноса.

Рим

К 600 г. до н.э. греки открыли природный материал пуццолан, который проявлял гидравлические свойства при смешивании с известью, но греки не были так плодовиты в строительстве из бетона, как римляне. К 200 г. до н.э. римляне очень успешно строили из бетона, но это не было похоже на бетон, который мы используем сегодня. Это был не пластичный, текучий материал, разлитый по формам, а скорее сцементированный щебень. Римляне строили большую часть своих построек, складывая камни разного размера и вручную заполняя промежутки между камнями раствором.Наземные стены были облицованы как внутри, так и снаружи глиняными кирпичами, которые также служили формами для бетона. Кирпич практически не имел структурной ценности, и его использование было в основном косметическим. До этого времени и в большинстве мест того времени (включая 95% Рима) обычно использовались строительные растворы из простого известнякового цемента, который медленно затвердевал в результате реакции с углекислым газом в воздухе. Истинная химическая гидратация не происходила. Эти минометы были слабыми.

Для более грандиозных и искусных построек римлян, а также для их наземной инфраструктуры, требующей большей прочности, они делали цемент из естественно реактивного вулканического песка под названием harena fossicia .Для морских сооружений и сооружений, подверженных воздействию пресной воды, таких как мосты, доки, ливневые стоки и акведуки, они использовали вулканический песок, называемый пуццуоланой. Эти два материала, вероятно, представляют собой первое крупномасштабное использование действительно цементного вяжущего. Pozzuolana и harena fossicia вступают в химическую реакцию с известью и водой, гидратируясь и затвердевая в камнеподобную массу, которую можно использовать под водой. Римляне также использовали эти материалы для строительства больших сооружений, таких как римские бани, Пантеон и Колизей, и эти сооружения стоят до сих пор.В качестве примесей они использовали животный жир, молоко и кровь — материалы, отражающие очень примитивные методы. С другой стороны, помимо использования природного пуццолана, римляне научились производить два типа искусственного пуццолана — кальцинированную каолинитовую глину и кальцинированные вулканические камни, — что, наряду с впечатляющими строительными достижениями римлян, свидетельствует о высоком уровне технического совершенства для того времени.

Пантеон

Построенный римским императором Адрианом и завершенный в 125 году нашей эры, Пантеон имеет самый большой неармированный бетонный купол из когда-либо построенных.Купол имеет диаметр 142 фута и имеет 27-футовое отверстие, называемое окулусом, на вершине, которая находится на высоте 142 фута над полом. Он был построен на месте, вероятно, начиная с внешних стен и наращивая все более тонкие слои, продвигаясь к центру.

Внешние стены фундамента Пантеона имеют ширину 26 футов и глубину 15 футов и сделаны из пуццоланового цемента (известь, реактивный вулканический песок и вода), утрамбованного поверх слоя плотного каменного заполнителя.То, что купол все еще существует, является чем-то вроде счастливой случайности. Оседание и движение в течение почти 2000 лет, а также случайные землетрясения создали трещины, которые в обычных условиях ослабили бы структуру настолько, что к настоящему времени она должна была бы рухнуть. Внешние стены, поддерживающие купол, содержат семь равномерно расположенных ниш с камерами между ними, которые выходят наружу. Эти ниши и камеры, первоначально предназначенные только для минимизации веса конструкции, тоньше, чем основные части стен, и действуют как контрольные соединения, которые контролируют расположение трещин.Напряжения, вызванные движением, снимаются трещинами в нишах и камерах. Это означает, что купол в основном поддерживается 16 толстыми структурно прочными бетонными колоннами, образованными частями наружных стен между нишами и камерами. Другим методом экономии веса было использование очень тяжелых заполнителей с низкой структурой и использование более легких и менее плотных заполнителей, таких как пемза, высоко в стенах и в куполе. Стенки также сужаются по толщине, чтобы уменьшить вес выше.

Римские гильдии

Еще одним секретом успеха римлян было использование ими торговых гильдий. У каждого ремесла была гильдия, члены которой отвечали за передачу своих знаний о материалах, методах и инструментах ученикам и римским легионам. Помимо боевых действий, легионы обучались самодостаточности, поэтому их также обучали методам строительства и инженерии.

Технологические вехи

В Средние века технологии бетона отстали.После падения Римской империи в 476 году нашей эры методы изготовления пуццоланового цемента были утеряны до тех пор, пока обнаружение в 1414 году рукописей, описывающих эти методы, не возродило интерес к строительству из бетона.

Только в 1793 году технология сделала большой скачок вперед, когда Джон Смитон открыл более современный метод производства гидравлической извести для цемента. Он использовал известняк, содержащий глину, которую обжигали до тех пор, пока она не превращалась в клинкер, который затем измельчали ​​в порошок.Он использовал этот материал при исторической реконструкции маяка Эддистоун в Корнуолле, Англия.

 

Версия Смитона (третья) Эддистоунского маяка, завершенная в 1759 году. 

Через 126 лет он рухнул из-за эрозии скалы, на которой стоял.

 

 

Наконец, в 1824 году англичанин по имени Джозеф Аспдин изобрел портландцемент, обжигая мелкоизмельченный мел и глину в печи до удаления углекислого газа.Он был назван «портландским» цементом, потому что он напоминал высококачественные строительные камни, найденные в Портленде, Англия. Широко распространено мнение, что Аспдин был первым, кто нагрел материалы из оксида алюминия и кремнезема до точки стеклования, что привело к плавлению. В процессе витрификации материалы становятся стеклоподобными. Аспдин усовершенствовал свой метод, тщательно смешивая известняк и глину, измельчая их в порошок, а затем сжигая смесь в клинкер, который затем измельчали ​​в готовый цемент.

Состав современного портландцемента

До того, как был открыт портландцемент, и в течение нескольких лет после этого использовались большие количества природного цемента, который производился путем обжига природной смеси извести и глины.Поскольку ингредиенты натурального цемента смешаны по своей природе, его свойства сильно различаются. Современный портландцемент производится в соответствии с подробными стандартами. Некоторые из многих соединений, обнаруженных в нем, важны для процесса гидратации и химических характеристик цемента. Он производится путем нагревания смеси известняка и глины в печи до температуры от 1300°F до 1500°F. До 30% смеси становится расплавленным, но остальная часть остается в твердом состоянии, подвергаясь химическим реакциям, которые могут быть медленными.В конце концов, смесь образует клинкер, который затем измельчают в порошок. Добавляется небольшое количество гипса, чтобы замедлить скорость гидратации и сохранить работоспособность бетона дольше. Между 1835 и 1850 годами впервые были проведены систематические испытания для определения прочности цемента на сжатие и растяжение, а также первые точные химические анализы. Только в 1860 году впервые был произведен портландцемент современного состава.

Печи

На заре производства портландцемента печи были вертикальными и стационарными.В 1885 году английский инженер разработал более эффективную печь, которая была горизонтальной, слегка наклонной и могла вращаться. Вращающаяся печь обеспечивала лучший контроль температуры и лучше смешивала материалы. К 1890 году на рынке доминировали вращающиеся печи. В 1909 году Томас Эдисон получил патент на первую длинную печь. Эта печь, установленная на цементном заводе Edison Portland Cement Works в Нью-Виллидж, штат Нью-Джерси, имела длину 150 футов. Это было примерно на 70 футов длиннее, чем печи, использовавшиеся в то время. Промышленные печи сегодня могут иметь длину до 500 футов.

Вращающаяся печь

Вехи строительства

Хотя были и исключения, в 19 ^-м -м веке бетон использовался в основном для промышленных зданий. Он считался социально неприемлемым в качестве строительного материала по эстетическим соображениям. Первое широкое использование портландцемента в жилищном строительстве было в Англии и Франции между 1850 и 1880 годами французом Франсуа Куанье, который добавил стальные стержни, чтобы предотвратить расползание наружных стен, а позже использовал их в качестве элементов изгиба.Первым домом, построенным из железобетона, был коттедж для прислуги, построенный в Англии Уильямом Б. Уилкинсоном в 1854 году. В 1875 году американский инженер-механик Уильям Уорд построил первый дом из железобетона в США. Он до сих пор стоит в Порт-Честере, штат Нью-Йорк. Уорд усердно вел записи о строительстве, поэтому об этом доме известно очень много. Он был построен из бетона из-за страха его жены перед огнем, и, чтобы быть более приемлемым в обществе, он был спроектирован так, чтобы напоминать каменную кладку.Это было началом того, что сегодня представляет собой отрасль стоимостью 35 миллиардов долларов, в которой занято более 2 миллионов человек только в США.

Дом, построенный Уильямом Уордом, обычно называют замком Уорда.

В 1891 году Джордж Варфоломей залил первую бетонную улицу в США, и она существует до сих пор. Бетон, использованный для этой улицы, прошел испытания при давлении около 8000 фунтов на квадратный дюйм, что примерно в два раза превышает прочность современного бетона, используемого в жилищном строительстве.

Корт-стрит в Беллефонтейне, штат Огайо, старейшая бетонная улица в США.S.

К 1897 году Sears Roebuck продавала 50-галлонные бочки с импортным портландцементом по 3,40 доллара за штуку. Хотя в 1898 году производители цемента использовали более 90 различных формул, к 1900 году базовые испытания, если не методы производства, стали стандартизированными.

В конце 19 века использование железобетона разрабатывалось более или менее одновременно немцем Г.А. Уэйсс, француз Франсуа Хеннебик и американец Эрнест Л.Выкуп. Рэнсом начал строительство из армированного сталью бетона в 1877 году и запатентовал систему, в которой использовались скрученные квадратные стержни для улучшения связи между сталью и бетоном. Большинство построенных им сооружений были промышленными.

Hennebique начала строить дома из армированной стали во Франции в конце 1870-х годов. Он получил патенты на свою систему во Франции и Бельгии и добился больших успехов, в конце концов построив империю, продавая франшизы в крупных городах. Он продвигал свой метод, читая лекции на конференциях и разрабатывая собственные стандарты компании.Как и Рэнсом, большинство построек, построенных Хеннебиком, были промышленными. В 1879 году компания Wayss купила права на систему, запатентованную французом Монье, который начал использовать сталь для укрепления бетонных цветочных горшков и контейнеров для растений. Wayss продвигал систему Wayss-Monier.

В 1902 году Огюст Перре спроектировал и построил многоквартирный дом в Париже, используя железобетон для колонн, балок и перекрытий. В здании не было несущих стен, но имелся элегантный фасад, что делало бетон более социально приемлемым.Здание вызвало всеобщее восхищение, и бетон стал более широко использоваться как архитектурный, так и строительный материал. Его дизайн оказал влияние на проектирование железобетонных зданий в последующие годы.

25 Rue Franklin в Париже, Франция

В 1904 году в Цинциннати, штат Огайо, было построено первое бетонное высотное здание. Его высота составляет 16 этажей или 210 футов.

Здание Ингаллс в Цинциннати, штат Огайо

В 1911 году в Риме был построен мост Рисорджименто.Его длина составляет 328 футов.

Римский мост Рисорджименто

В 1913 году в Балтимор, штат Мэриленд, была доставлена ​​первая партия готовой смеси. Четыре года спустя Национальное бюро стандартов (ныне Национальное бюро стандартов и технологий) и Американское общество испытаний и материалов (ныне ASTM International) установили стандартную формулу портландцемента.

В 1915 году Матте Трукко построил пятиэтажный автомобильный завод Fiat-Lingotti в Турине из железобетона.На крыше здания находился автомобильный испытательный трек.

 Автозавод Fiat-Lingotti в Турине, Италия

Эжен Фрейсине был французским инженером и пионером в использовании железобетонных конструкций. В 1921 году он построил два гигантских ангара с параболическими арками для дирижаблей в аэропорту Орли в Париже. В 1928 году он получил патент на предварительно напряженный бетон.

Параболический арочный ангар ангар в Орли в Париже, Франция

Airsifian Construction

Air Contraine

В 1930 году были разработаны агенты по воздуху, что значительно увеличилось стойкость бетона к замерзанию и улучшение его удобоукладываемости.Вовлечение воздуха было важным достижением в повышении долговечности современного бетона. Воздухововлечение — это использование реагентов, которые при добавлении в бетон во время перемешивания создают множество пузырьков воздуха, которые чрезвычайно малы и расположены близко друг к другу, и большая часть из них остается в затвердевшем бетоне. Бетон затвердевает в результате химического процесса, называемого гидратацией. Чтобы произошла гидратация, бетон должен иметь минимальное водоцементное отношение 25 частей воды на 100 частей цемента. Вода, превышающая это соотношение, является избыточной водой и помогает сделать бетон более пригодным для укладки и отделки.По мере высыхания и затвердевания бетона лишняя вода испаряется, оставляя поверхность бетона пористой. В эти поры может попадать вода из окружающей среды, такой как дождь и таяние снега. Морозная погода может превратить эту воду в лед. Когда это происходит, вода расширяется, создавая небольшие трещины в бетоне, которые будут увеличиваться по мере повторения процесса, что в конечном итоге приводит к отслаиванию поверхности и износу, называемому отслаиванием. Когда бетон наполнен воздухом, эти крошечные пузырьки могут слегка сжиматься, поглощая часть напряжения, создаваемого расширением, когда вода превращается в лед.Вовлеченный воздух также улучшает удобоукладываемость, поскольку пузырьки действуют как смазка между заполнителем и частицами в бетоне. Захваченный воздух состоит из более крупных пузырьков, попавших в бетон, и не считается полезным.

Thin Shell

Опыт строительства из железобетона в конечном итоге позволил разработать новый способ строительства из бетона; метод тонкой оболочки включает строительные конструкции, такие как крыши, с относительно тонкой оболочкой из бетона.Купола, арки и сложные кривые обычно строятся с помощью этого метода, поскольку они имеют естественную прочную форму. В 1930 году испанский инженер Эдуардо Торроха спроектировал для рынка в Альхесирасе невысокий купол толщиной 3,5 дюйма и шириной 150 футов. Стальные тросы использовались для формирования натяжного кольца. Примерно в то же время итальянец Пьер Луиджи Нерви начал строительство ангаров для ВВС Италии, показанных на фото ниже.

Сборные ангары для ВВС Италии

Ангары были отлиты на месте, но в большинстве работ Нерви использовал сборный железобетон.

Вероятно, самым опытным человеком, когда дело дошло до строительства с использованием методов бетонных оболочек, был Феликс Кандела, испанский математик, инженер-архитектор, который практиковал в основном в Мехико. Крыша Лаборатории космических лучей в Университете Мехико была построена толщиной 5/8 дюйма. Его фирменной формой был гиперболический параболоид. Хотя здание, показанное на фотографии ниже, не было спроектировано Канделой, это хороший пример гиперболической параболоидной крыши.

Гиперболическая параболоидная крыша церкви в Боулдере, штат Колорадо

Та же строящаяся церковь ниже.

Сиднейский оперный театр в Сиднее, Австралия другие сооружения, связанные с плотиной. Имейте в виду, что это произошло менее чем через 20 лет после того, как была установлена ​​стандартная формула цемента.

Заполнение бетоном колонн плотины Гувера в феврале 1934 г. прохладно, а напряжения от выделяемого тепла и сжатия, происходящего при отверждении бетона, могут привести к растрескиванию и разрушению конструкции.Решение заключалось в том, чтобы залить плотину рядом блоков, которые образовывали колонны, причем некоторые блоки были размером до 50 квадратных футов и высотой 5 футов. Каждая секция высотой 5 футов имеет ряд труб диаметром 1 дюйм, через которые прокачивалась речная вода, а затем механически охлажденная вода для отвода тепла. Как только бетон перестал сжиматься, трубы заполнили цементным раствором. Образцы бетонного сердечника, испытанные в 1995 году, показали, что бетон продолжает набирать прочность и имеет прочность на сжатие выше средней.

Верхняя часть плотины Гувера показана во время первого заполнения построен. Он содержит 12 миллионов ярдов бетона. Раскопки потребовали удаления более 22 миллионов кубических ярдов грязи и камня. Чтобы уменьшить количество автомобильных перевозок, была построена конвейерная лента длиной 2 мили. В местах фундамента раствор закачивали в отверстия, пробуренные глубиной от 660 до 880 футов (в граните), чтобы заполнить любые трещины, которые могут ослабить землю под плотиной.Во избежание обрушения котлована от веса вскрыши в землю были вставлены 3-дюймовые трубы, по которым перекачивалась охлажденная жидкость из холодильной установки. Это заморозило землю, стабилизировав ее настолько, что строительство могло продолжаться.

Плотина Гранд-Кули 

Бетон для плотины Гранд-Кули был уложен с использованием тех же методов, что и для плотины Гувера. После помещения в колонны холодная речная вода прокачивалась по трубам, встроенным в твердеющий бетон, снижая температуру в формах с 105° F (41° C) до 45° F (7° C).Это привело к тому, что плотина сократилась примерно на 8 дюймов в длину, а образовавшиеся щели были заполнены цементным раствором.

Строящаяся плотина Гранд-Кули

Высотное строительство

В годы, последовавшие за строительством здания Ингаллс в 1904 году, большинство высотных зданий были сделаны из стали. Строительство в 1962 году 60-этажных башен-близнецов Бертрана Голдберга в Чикаго вызвало новый интерес к использованию железобетона для высотных зданий.

Самая высокая конструкция в мире (по состоянию на 2011 год) построена из железобетона. Бурдж-Халифа в Дубае в Объединенных Арабских Эмиратах (ОАЭ) имеет высоту 2717 футов.

Вот несколько фактов:

• Это многофункциональная структура с гостиницей, офисными и торговыми помещениями, ресторанами, ночными клубами, бассейнами и 900 жилыми домами.
• При строительстве было использовано 431 600 кубических ярдов бетона и 61 000 тонн арматуры.
• Вес пустого здания составляет около 500 000 тонн, что примерно равно весу раствора, использованного при строительстве Великой пирамиды в Гизе.
• Бурдж-Халифа может одновременно вместить 35 000 человек.
• Чтобы покрыть 160 этажей, некоторые из 57 лифтов движутся со скоростью 40 миль в час.
• Жаркий и влажный климат Дубая в сочетании с кондиционированием воздуха, необходимым для работы при температуре наружного воздуха, достигающей более 120°F, приводит к образованию такого количества конденсата, что он собирается в резервуаре в подвале и используется для орошения ландшафта.
  Разное