Полистиролбетон состав и пропорции: Полистиролбетон своими руками в домашних условиях: состав и пропорции

Содержание

Полистиролбетон своими руками в домашних условиях: состав и пропорции

Полистиролбетон – это разновидность легкого бетона. В его состав входят цемент, вода, ПАД и полистирол. К преимуществам относят хорошие теплоизоляционные характеристики, малый вес, который создает минимальную нагрузку на основание дома. Его можно сделать самостоятельно в домашних условиях, и он легко обрабатывается.

Оглавление:

  1. Из чего состоит полистиролбетон?
  2. Инструкция по изготовлению
  3. Советы и рекомендации

Такой бетон заметно отличается прочностными характеристиками от других подобных материалов. Все благодаря высокой степени адгезии цемента с полистирольными гранулами. Для производства не требуется тяжелый щебень, поэтому блоки легко перевозить и класть даже одному человеку.

Состав и соотношение

Коэффициент теплопроводности зависит от плотности полистиролбетона, но находится он всегда в диапазоне 0,055-0,145 Вт/м·К.

Хорошие теплоизоляционные свойства обеспечиваются за счет гранул. Для изготовления блоков используется гранулированный или дробленный полистирол, полученный из плит пенопласта. Лучше всего, если размер находится в диапазоне 2-4 мм. Самыми прочными получаются варианты, замешанные на гранулах кубической формы.

Различается полистиролбетон по структуре – она может быть плотной, с мелкими и крупными порами. В домашних условиях в основном изготавливают первый тип материала, так как для его производства не требуется специальное оборудование.

Циклов морозостойкости у полистиролбетона меньше, чем у других бетонных изделий. Если сделать блоки самому, то максимально возможный показатель морозостойкости не будет превышать F25, а у заводских – F25-100. Но этот недостаток перекрывается низким коэффициент теплопроводности, устойчивостью к солнечному излучению, плесени и хорошей степенью адгезии.

Бывает следующих видов:

  • теплоизоляционный – D150-200;
  • теплоизоляционно-конструкционный – D250-350;
  • конструкционно-теплоизоляционный – D400-600.

Для строительства стен потребуется марка не ниже D500, для менее нагружаемых конструкций, например, перегородок, достаточно D300-D400. Если блоки полистиролбетона будут применяться только в качестве теплоизоляционного слоя, то D200-D300. Также раствор отлично подходит для заливки пола на втором этаже дома. Тогда нагрузка на перекрытия будет меньше, чем при заливке стандартной бетонной стяжки. Каждый третий ряд кладки необходимо армировать, чтобы конструкция получилась максимально прочной.

Руководство приготовления по шагам

Перед тем как начать делать полистиролбетон своими руками, нужно точно рассчитать марку бетона. Так как именно от нее зависит максимальная нагрузка, которую он сможет выдержать. Блоки с минимальной прочностью используются только в теплоизоляционных целях, а с повышенной для строительства несущих конструкций.

Для их производства понадобится цементный порошок, полистирольные гранулы, поверхностно-активные добавки и вода. Пропорции компонентов напрямую зависят от назначения материала. Если нужна марка D200, то потребуется смешать все в следующем соотношении: 16 кг цементного порошка М400, 0,1 кг поверхностно-активных добавок и 9 л воды.

Чтобы получить D500, перемешиваются компоненты в другой пропорции: 4,1 кг цемента, 0,08 кг поверхностно-активных добавок и 15 л воды. Чем больше пропорция цемента в составе, тем выше его прочностные характеристики, но тем меньше теплоизоляционные свойства.

Наличие поверхностно-активных добавок обязательно, так как они способствуют равномерному распределению гранул по всему объему смеси и обволакиванию их цементом. Чтобы уменьшить расходы цемента и уплотнить раствор, в него можно всыпать песок, но не более 15% от всего объема цементного порошка. Если вместо ПАД применяется обычное моющее средство, то на 10 л воды достаточно 0,05 л.

В качестве поверхностно-активных добавок используется древесная обмыленная смола, моющее средство (для посуды, шампунь) или пластификаторы. Применяются в соотношении 2% от всего объема цементного порошка. Чем меньше цемента, тем больше их требуется вводить. Перед добавлением пластификаторов, следует изучить их инструкцию, так как некоторые из них необходимо заранее развести с водой, а другие сразу же засыпаются в раствор при замешивании. ПАД не только способствуют равномерному распределению цемента по смеси, но и снижает риск растрескивания материала.

Чтобы полистиролбетон получился наилучшего качества, необходимо соблюдать соотношения компонентов и последовательность их ввода. Если планируется изготавливать блоки, то сначала сооружаются формы. Сделать их можно из фанеры или досок. Если основание, на котором будут стоять формы, ровное, то необязательно обустраивать в них дно.

Пошаговая инструкция:

  1. В емкость или бетономешалку засыпается цемент и вода, после чего все перемешивается до однородной консистенции.
  2. В смесь всыпается просеянный песок.
  3. Добавляются гранулы полистирола, но не весь объем сразу, а лишь часть. Как только раствор перемешивается до однородного состояния, высыпают следующую часть гранул.
  4. Вливается поверхностно-активная добавка или моющее средство.

Если изготавливаются блоки в формах, то их оставляют застывать на 1-3 дня. Время схватывания зависит от температуры в помещении и влажности. После вытаскивания из форм оставляют набирать прочность на 2 недели, потом можно приступать к их кладке. Если полистиролбетон производится в зимнее время, то после заливки раствора в опалубку его нужно оставить минимум на неделю.

Полезные рекомендации

1. Чтобы конструкция прослужила как можно дольше, советуется закрыть ее отделочными материалами для защиты от внешних воздействий (атмосферных осадков, пыли), например, штукатуркой.

2. Добавляя воду при замешивании, следует учитывать, что смесь должна получиться не слишком жидкой и не сухой. Соотношение можно подобрать методом проб и ошибок на небольшом объеме. Если будет избыточное количество воды, то показатель прочности блоков ухудшится, а если недостаточное, то после высыхания в них появятся трещины.

3. Для замешивания рекомендуется приобретать только качественный полистирол и наполнители. Если использовать пластификатор неизвестной марки, то могут значительно ухудшиться показатели морозостойкости и устойчивости к влаге.

4. Для кладки используется специальный клеевой состав, но не цементно-песчаный раствор. Разводить его нужно только по указанному на нем руководству. Тогда швы получатся тонкими и вероятность появления мостиков холода снизится.

5. Чтобы проверить качество и правильность подобранного соотношения, советуется заранее изготовить несколько блоков и дождаться полного набора ими прочности. Качественный материал при распиливании не будет крошиться и разрушаться под тяжестью, а также выдержит постоянный нагрев в течение полутора часов.

6. Главный недостаток – это высокая цена. Чаще всего производят блоки габаритами 60х30х38 см (длина, ширина, высота).

Стоимость гранул зависит от их размера. Чем меньше фракция, тем выше цена, но тем прочнее и надежнее получится полистиролбетон. Песок можно не покупать, а использовать речной, главное – тщательно просеять от мусора.

Полистиролбетон своими руками — пропорции, технология, видео

Сегодня строители все чаще отказываются от применения традиционных стройматериалов в пользу более современной продукции – полистиролбетона и пенополистиролбетона. В этом нет ничего удивительного, ведь при таких же прочностных характеристиках и долговечности, они отличаются более низкой стоимостью и рядом других преимуществ. Также стоит отметить и простоту использования этих материалов. Полистиролбетон своими руками может изготовить даже неопытный строитель.

Однако, прежде, чем приступить к производству этого материала, рассмотрим, чем полистиролбетон отличается от пенополистиролбетона.

Есть ли разница между полистиролбетоном и пенополистиролбетоном

Оба этих материала изготавливаются по одной технологии: из легких композитных растворов, состоящих из цемента, песка, воды и пластификаторов. Отличия заключаются только в дополнительных добавках.

В пенополистиролбетоне присутствует специальные ПВГ-гранулы различного размера, за счет чего морозостойкость готового продукта повышается. Исходя из этого, этот состав считается теплее обычного полистиролбетона, не содержащего в своем составе пены.

Полезно! В зависимости от диаметра фракций гранул пенополистирола, меняется плотность, устойчивость и теплопроводность готового материала.

Однако даже без специальных пенообразующих гранул, этот материал выгодно отличается от газобетонных и пенбетонных блоков и успешно используется в строительстве.

Преимущества полистиролбетона

Среди основных преимуществ этого строительного сырья стоит выделить:

  • Низкую теплопроводность. Легкий бетон используется для утеплительных работ, так как плохо проводит тепло.
  • Легкость. За счет низкого веса, конструкции, выполненные из этого материала, отличаются минимальной усадкой.
  • Долговечность. Срок эксплуатации изделий из этого материала составляет до 100 лет.
  • Огнеупорность. Легкий бетон хорошо переносит высокие температуры (соответствует классу горючести Г1).
  • Безопасность для окружающей среды.
  • Хорошую звукоизоляцию.
  • Легкость обработки различными строительными инструментами. Если вы изготовили полистиролбетонные блоки своими руками и просчитались с их габаритами, то при необходимости их можно просверлить, распилить, фрезеровать или скрепить гвоздями.
  • Устойчивость к трещинообразованию.
  • Низкое водопоглащение.
  • Негорючесть.

При изготовлении изделий из этого материала необходимо придерживаться определенных требования и рекомендаций.

Состав и оптимальные пропорции полистиролбетона

Изготовление и заливка блоков производится по стандартной технологии, подразумевающей четкое соблюдение пропорций и последовательности смешивания ингредиентов. В зависимости от соотношения разных компонентов, будут меняться теплоизоляционные свойства и прочность готовых изделий. Также стоит обращать внимание на диаметр гранул ПВГ-бетона (если вы планируете изготовить пенополистиролбетон) и учитывать маркировку цемента.

Перед началом строительных работ, определите, какие именно функции должны выполнять элементы, изготовленные из легкого бетона, и на основе этих требований произведите расчет необходимого количества материалов. Это позволит избежать затрат, связанных с появлением излишков после окончания работ или задержки строительства из-за простоя в ожидании подвоза недостающего количества сырья.

Для получения разных марок смесей, учитывайте следующие пропорции компонентов (из расчета на 1м3):

Марка смесиМарка и количество цементаПолистиролВодаДругие компоненты
D200160 килограмм марки М4008 кг100 литров1 кг смолы древесной омыленной
D300160 килограмм марки М4009 кг95 литров75 килограмм песка, 5 кг латекса
D400160 килограмм марки М30010 кг115 литров110 кг песка, 4 килограмм латекса
D500215 килограмм марки М30011 кг130 литров180 кг песка, 5 килограмм латекса

Придать дополнительную прочность конструкции, выполненной из полистиролбетона, можно путем добавления в состав армирующего волокна, которое позволить минимизировать микродеформации при эксплуатации в условиях значительных колебаний температур.

Полезно! Для придания материалу дополнительных водоотталкивающих характеристик, специалисты рекомендуют добавить в раствор деготь.

Необходимые инструменты

Для того, чтоб приготовить раствор легкого бетона в бытовых условиях, вам понадобятся следующие инструменты:

  • Бетономешалка, либо любая тара, в которой можно произвести замес вручную (садовой лопатой или тяпкой) или при помощи дрели со специализированной насадкой.
  • Компоненты для приготовления раствора, согласно таблице.
  • Ведро или совковая лопата, с помощью которой вы будете отмерять количество компонентов.
  • Формы для производства блоков. Изготовить их можно самостоятельно, например, сколотив между собой старые доски и обработав внутреннюю поверхность, полученной матрицы, машинным маслом.

Порядок проведения работ

Для приготовления смеси с использованием гранулированного полистирола необходимо выполнить следующие действия:

  • В бетономешалке или емкости для приготовления смеси замешайте цемент в необходимой пропорции.
  • Добавьте песок, который предварительно необходимо просеять через сито.
  • Засыпьте полистирол в несколько этапов. Прежде, чем добавлять следующую порцию, необходимо довести раствор до состояния однородной массы.
  • Вмесите пластификаторы и другие дополнительные добавки.

Изготовление полистиролбетона наглядно показано на видео:

Внимание! Готовая смесь должна выйти пластичной — не сухой и не жидкой.

Формирование полистиролбетонных блоков

Как уже было сказано выше, формы для заливки могут быть изготовлены из подручных материалов. При сколачивании матрицы необходимо контролировать размеры ячеек, чтоб все готовые изделия были одинаковыми. Если заливка блоков проводится на ровной поверхности, то в заделке дна форм нет необходимости.

При подготовке матрицы, учитывайте стандартные размеры строительных блоков:

  • длина – 595 мм;
  • толщина – 375 мм;
  • ширина – 295 мм.

Для формирования изделий необходимо заполнить матрицы готовым раствором, и оставить их затвердевать, как минимум на сутки. Время затвердевания может варьироваться, в зависимости от температуры воздуха, влажности и активности вяжущих материалов.

После затвердевания, готовые блоки должны отстояться в течение двух- трех недель в прохладном месте при невысоком уровнем влажности.

Полистиролбетон своими руками: изготовление, состав, пропорции

Полистиролбетон является популярным строительным материалом, который отличается высокими теплоизоляционными и прочностными свойствами. Его применяют для различных целей, начиная от возведения стен и заканчивая утеплением напольного покрытия. За счет простой технологии изготовления полистиролбетона и минимальных затрат производство материала становится популярным направлением в частном бизнесе.

Изготовление раствора

Тема производства полистиролбетона своими руками возникает у многих застройщиков, особенно если необходимо создавать изделия для утепления и обустройства стен.

В составе раствора присутствует цементная смесь и гранулированный пенополистирол (шарики пенопласта). Они характеризуются высокими теплоизоляционными свойствами и обеспечивают высокую степень теплозащиты. Еще в состав добавляются пластификаторы, способствующие повышению прочности и надежности конечной продукции.

И самостоятельное изготовление полистиролбетона имеет массу плюсов, поскольку оно позволяет получить полезный опыт и снизить финансовые затраты на реализацию строительного проекта.

Свойства и назначение

Характеристики полистиролбетона учитывают его легкость и практичность. Такой композитный материал производится по простой технологии с минимальными финансовыми вложениями.

Характеристики

Полистиролбетон относится к группе композиционных стройматериалов, основанных на портландцементе или его разновидностях, кремнеземистом заполнителе, а также пористом компоненте.

Процесс изготовления предусматривает равномерное соединение исходного сырья, включая:

  1. Цементную смесь.
  2. Песок.
  3. Воду.
  4. Гранулированный полистирол.

Раствор помещается в подготовленные формы или опалубку на стройплощадке. Чтобы создать качественный материал, можно задействовать простые смесители.

К основным свойствам полистиролбетона следует отнести:
  1. Большой срок службы — больше 100 лет.
  2. Соответствие стандартам экологической безопасности.
  3. Высокая степень паропроницаемости.
  4. Устойчивость к воспламенениям.
  5. Высокие влаго- и морозостойкие свойства.
  6. Хорошие шумоизоляционные параметры.

Список эксплуатационных характеристик выглядит следующим образом:
  1. Технологичность — за счет небольшого веса и правильной геометрии блоков, создавать на их основе стены и перекрытия достаточно просто и быстро.
  2. Теплоизоляционные свойства — стеновая конструкция толщиной 30 см может удерживать столько тепла, как кирпичная стена на 180 см. Показатели теплопроводности варьируются от 0,7 до 0,1 Вт/мС. Это способствует снижению затрат тепловой энергии в 5 раз.
  3. Паропроницаемость. За счет хорошего пропускания влаги и воздуха стены из полистиролбетона могут «дышать», что обеспечивает стабильную регуляцию влажности.
  4. Долговечность — по мере эксплуатации полистиролбетонные блоки приобретают дополнительную прочность. Заявленный срок службы превышает 100 лет.
  5. Температурный диапазон, при котором разрешается использование материала, варьируется в пределах -60…+70°C.
  6. Доступная стоимость — 1 кв. м стены из полистиролбетона обойдется намного дешевле, чем другой вариант.
  7. Теплоинертность — здания эффективно прогреваются, при этом их охлаждение занимает большой промежуток времени.
  8. Экологичность — поскольку для производства материала используется цемент, вода, древесная смола и безопасный полистирол, конечная продукция соответствует всем требованиям экологичности.
  9. Класс горючести — по показателям пожаробезопасности полистиролбетон относится к классу НГ1 (негорючий). Материалу не страшны влияния открытого огня, поскольку при воспламенениях поверхностные гранулы начинают испаряться.
  10. Вес — блоки размером 200х300х600 мм весят не больше 18 кг. Такая характеристика обеспечивает высокую скорость кладки и уменьшенный объем трудозатрат.
  11. Прочностные показатели — стена толщиной 30 см способна выдерживать распределенную нагрузку до 35 т на пог. м.
  12. Гидроизоляционные свойства — материал поглощает не больше 4% влаги, что в 4 раза меньше, чем кирпича или древесины. Вероятность образования грибков практически исключается.
  13. Шумоизоляция — 30 см стена способна поглощать больше 70дБ звука.

Область применения

Перед тем как начать производить полистиролбетонные блоки своими руками, следует рассмотреть основные сферы их применения. Такие конструкции востребованы при обустройстве стяжки или внутренних перегородок, возведении стен и утеплении построек разного назначения.

Еще материал используется при производстве фасадных панелей или жидких растворов для заливки монолитных объектов.

Достоинства

К плюсам полистиролбетонных изделий относят такие пункты:

  1. Изделия из полистиролбетона не нуждаются в дополнительном утеплении пенопластом или минеральной ватой, поскольку они характеризуются высокими теплоизоляционными свойствами.
  2. Звуко- и теплоизоляция входят в список ключевых преимуществ, за счет которых люди выбирают полистиролбетон — теплопроводность материала достаточно низкая, поскольку при его укладке практически не появляются швы. Заявленная шумоизоляция равна 37 ДБ для стены с толщиной 100 мм. Соединение элементов требует использования специального клея.
  3. Обрабатывать материал достаточно легко и комфортно. При этом самостоятельное производство отличается низкой материалоемкостью и снижает потребность в растворе на 70%.
  4. Монтажные работы не требуют особых навыков и выполняются в короткие сроки. За счет небольшого веса и габаритов транспортировка, закрепление и другие действия с блоками упрощаются.
  5. Улучшенная устойчивость к негативным влияниям окружающей среды. Изделия не боятся воздействия влаги, отрицательных температур, плесени или грибка.
  6. Эксплуатационный срок материала может превышать 100 лет. Благодаря этому достоинству он пользуется большой популярностью и применяется в разных сферах человеческой деятельности.
  7. Конструкции на базе блоков полистиролбетона соответствуют современным стандартам экологической и санитарно-гигиенической безопасности.
  8. Обработка поверхностей изделий не требует особых усилий или навыков.

Недостатки

Однако кроме плюсов, пенополистиролбетон может иметь и важные недостатки. Среди них:

  1. Небольшая прочность крепления. Для монтажа дюбелей и анкерных крепежей понадобится использование бетонной смеси марки М150. Если упустить этот момент, элемент можно будет изъять руками. В продаже предлагаются специальные анкеры и дюбеля для полистиролбетона.
  2. Ухудшенная плотность. Подобная характеристика усложняет процесс монтажа окон и дверей, из-за чего материал может деформироваться, а фурнитура — просесть. При несоблюдении технологии монтажа по мере эксплуатации крепежные детали сильно расшатаются.
  3. Плохое сцепление элементов при незначительном содержании полистироловых гранул в составе.
  4. Необходимость проведения отделочных работ как снаружи, так и внутри постройки. Все поверхности из блоков нуждаются в дополнительном оштукатуривании, однако многие владельцы утверждают, что подобный материал плохо сцепляется со штукатуркой и приходится проводить обработку стен. Для наилучшего результата рекомендуется делать штукатурный слой на 1,5 см снаружи и 2 см внутри.
  5. Уязвимость к воздействию огня. Без надлежащей обработки блоки становятся хрупким материалом, который быстро воспламеняется.
  6. Недостаточная паропроницаемость. По этому показателю материал уступает газобетонным или пенобетонным блокам, из-за чего внутри постройки сохраняется микроклимат и влажность, а стены перестают «дышать». Для предотвращения негативных последствий необходимо обустроить функциональную вентиляционную систему.

Материалы для производства

Приготовление полистиролбетона предусматривает использование цементной смеси и гранулированного полистирола (его можно заменить пенопластом). Подобное сырье характеризуется высокими теплоизоляционными свойствами, способствующими надежной защите постройки от промерзания. Показатели морозостойкости зависят от плотности бетонной смеси и основных добавок.

Список необходимых компонентов для производства выглядит таким образом:
  1. Цементная смесь марки М400. Если использовать состав высшей марки, раствор нужно разбавить песком в пропорциях 2:1.
  2. Пенополистирол. Компонент продается в строительных гипермаркетах.
  3. СДО — специальная добавка, которая добавляет в смесь воздух и способствует появлению воздушных пузырьков, повышающих теплоизоляцию.
  4. Пластификаторы. Концентрация этих добавок в составе определяется особенностями смеси.

Оборудование

Для самостоятельного производства полистиролбетонных блоков необходимо подготовить специальное оборудование. Его тип определяется объемами продукции, которую нужно изготовить.

Так, применяются следующие варианты:
  1. Конвейерная линия. Характеризуется полной автоматизацией и практически не нуждается в привлечении человеческой силы. Готовые детали характеризуются правильной геометрией и высокими эксплуатационными свойствами.
  2. Стационарная линия. Относится к бюджетному оборудованию, но требует вмешательства работников.
  3. Компактные агрегаты. Разработаны для развития частного бизнеса. Их производительность достигает 30 м³ в сутки.

Наиболее бюджетным вариантом является набор из бетономешалки, исходного сырья и форм, куда будет помещаться размешанная консистенция.

При необходимости производить больше 25-30 м³ блоков в сутки понадобится покупка парогенератора, способствующего бесперебойной загрузке смеси.

Пропорции цемента

Пропорции на 1м3 для производства полистиролбетона выглядят следующим образом:

  1. 840 л вспененных и обработанных гранул.
  2. 200 кг цементной смеси.
  3. 100 л воды.

Конечный вес полистиролбетона зависит от используемых пропорций. В большинстве случаев принято применять такое соотношение массы и пропорций.

Как делать

Разобравшись, что такое пенополистиролбетон и как самостоятельно рассчитать его пропорции, можно переходить к производственным работам.

Перерасчет объемов

Указанная рецептура разработана для крупного производства, а количество компонентов основывается из расчета 1 м3. При индивидуальном изготовлении состава понадобится выполнить перерасчет объемов.

В большинстве случаев расход цементной смеси указывается в килограммах, а другие добавки — объемных единицах. Различные единицы измерения усложняют работу для неопытных новичков.

При ручном замешивании растворов или использовании бетономешалки для удобного дозирования компонентов используется ведро. 10-литровая емкость способна вмещать до 12 кг цемента.

Последовательность замешивания

Работы начинаются с помещения в барабан бетономешалки всего объема полистирола. Дальше в воду вводится пластификатор или любое моющее средство и выливается в устройство.

Дождавшись, пока гранулы пропитаются раствором, что обеспечит правильное сцепление, в барабан нужно высыпать весь цемент и воду. Дальше состав разбавляется воздухововлекающим компонентом и перемешивается в течение 2-3 минут.

Используя такую технологию, можно создать качественный и надежный раствор, который будет использоваться для широкого спектра задач. Однако можно приобрести мешки с готовым полистиролбетоном и просто смешать их с водой в правильных пропорциях. В продаже в магазинах Москвы можно найти комплекты материала, отличающиеся плотностью и эксплуатационными свойствами.

В составе сухой смеси уже содержатся пластификаторы, а гранулированный полистирол омыляется.

Полистиролбетон своими руками: пропорции и рецептура

Структура полистиролбетона

Состоящий из гранулированного полистирола, цемента и различных добавок, полистиролбетон является легким строительным материалом с высокими теплоизоляционными свойствами. Как и многие другие виды растворов, его можно изготавливать самостоятельно.

В этой статье рассказывается о том, как сделать полистиролбетон своими руками: пропорции, компоненты смеси, последовательность их введения в раствор. Кроме того, вы узнаете о том, где и как применяется этот материал, каковы его свойства и характеристики.

Содержание статьи

Что нужно для изготовления рабочего раствора

В состав смеси для полистиролбетона, помимо цемента входит гранулированный пенополистирол. Или шарики пенопласта. Он обладает очень высокими теплосберегающими способностями. Заменяя им песок в растворе, можно получить материал с хорошими теплоизоляционными характеристиками.

На увеличенном фрагменте фото, видна структура материала

Они будут выше или ниже в зависимости от того, какие пропорции полистиролбетона будут выбраны. А выбор этот, в свою очередь, определяется областью применения готового раствора.

Об этом расскажем подробнее чуть ниже, а пока посмотрите, какова рецептура полистиролбетона, в каких соотношениях берутся все компоненты для его приготовления.

Плотность бетона (марка), кг/м3D200D300D400D500
 

Цемент марки М400

160 кг240 кг330 кг410 кг

Гранулированный полистирол

1 м31 м31 м31 м3

Смола древесная омыленная

0,8 л0,65 л0,6 л0,45 л

Вода

100 л120 л150 л170 л

Подробнее о каждом компоненте:

  • Если вместо М400 взять цемент более высокой марки, то в раствор можно добавлять песок в пропорции 2:1 (2 части цемента и 1 часть песка).
  • Пенополистирол можно купить в строительных магазинах, он продается в полиэтиленовых мешках объемом до 1 кубометра.

Наполнитель для теплого бетона

  • СДО – это специальная добавка, вовлекающая в смесь воздух, и образующая воздушные пузырьки, наличие которых повышает теплозащитные свойства материала.

Для справки. СДО не обязательно включать в рецепт полистиролбетона, но в этом случае он получится не таким теплым.

  • Пластификаторы. Они не включены в таблицу, так как их концентрация может быть разной в зависимости от производителя. Добавлять их следует в соответствии с  рекомендациями на упаковке.

Жидкий пластификатор Оптипласт

Обратите внимание. Этот компонент успешно можно заменить моющим средством для посуды или жидким мылом. Они добавляются в воду из расчета: 20 мл на 10 литров.

Как делать

Теперь, когда состав полистиролбетона своими руками нам известен, давайте разберемся с технологией изготовления.

Перерасчет объемов

Описанная выше рецептура изготовления полистиролбетона, дана для больших объемов, а все компоненты «привязаны» к кубометру наполнителя. В условиях индивидуального производства, замесить такой объем за один раз невозможно.

К тому же, расход цемента указан в килограммах, а все остальные составляющие в объемных единицах. Нам для удобства нужно привести их все к одной единице измерения.

Как правило, замешивая пенополистиролбетон или любой другой раствор в бетономешалке или вручную, для дозирования компонентов используют ведра. Вот их и возьмем за единицу.

  • В 10-литровое ведро входит 12 кг цемента.
  • Допустим, нам нужно изготовить раствор полистиролбетона D300.
  • На кубометр наполнителя его нужно 240 кг или 20 порций (240 : 12 = 20).
  • Все остальные значения из этого столбика таблицы тоже делим на 20, чтобы узнать объем каждого на один замес.
  • 1000 л : 20 = 50 л или 5 ведер полистирола.
  • 120 л : 20 = 6 л воды.
  • 650 мл : 20 = 32,5 мл СДО.

Итак, у нас получилось, что на ведро цемента нужно 5 ведер наполнителя и чуть больше половины ведра воды. Аналогично можно посчитать объемный состав пенополистиролбетона любой другой марки.

Последовательность замешивания

Чтобы изготовленный своими руками материал получился прочным и однородным, должна соблюдаться инструкция по очередности добавления компонентов в раствор.

  • Сначала нужно засыпать в барабан бетономешалки весь объем полистирола.

Засыпаем гранулы и включаем агрегат

  • Затем растворяем в воде пластификатор или моющее средство, и выливаем в бетономешалку примерно треть.

Вода с пластификатором

  • Ждем, когда все гранулы смочатся раствором. Это нужно для того, чтобы они хорошо сцепились с цементом.
  • Высыпаем во вращающийся барабан весь цемент, и выливаем оставшуюся воду.

Пенополистиролбетон: раствор почти готов

  • Вливаем воздухововлекающую добавку, и перемешиваем смесь в течение 2-3 минут.

Последний шаг – добавление СДО

Совет. Оставьте немного воды от общего объема, чтобы растворить в ней смолу перед добавкой в раствор.

Такая технология позволяет получить качественный строительный раствор, который можно использовать для разных целей. Но есть и другой способ.

Можно купить готовый полистиролбетон в мешках и просто смешать его с водой. Он продается комплектами, каждый из которых предназначен для производства раствора определенной плотности.

Для примера в таблице указаны цена и объемы сухих компонентов для приготовления теплого бетона Д300

Сухая смесь уже содержит в составе пластификаторы, а гранулы полистирола предварительно омылены, поэтому никакие добавки вам не понадобятся.

Свойства и назначение

В строительстве полистиролбетон используется в виде свежего раствора или блоков, а сфера применения зависит от его особых свойств.

Характеристики материала

Этот материал можно поставить в один ряд с пено- и газобетоном. Он тоже обладает небольшой плотностью и малым весом. А от обычного бетона на основе песка или щебня, отличается высокими теплозащитными свойствами.

Придает эти особенности материалу, именуемому полистиролбетон, состав смеси. Точнее — вид наполнителя. Ведь пенопласт считается одним из самых легких и эффективных утеплителей.

Перечислю и другие его свойства, чтобы было понятно, почему он так активно используется в разных областях строительства. Это:

  • Высокая прочность на растяжение и сжатие, что позволяет возводить из него несущие стены;
  • Негорючесть;
  • Низкое водопоглощение, позволяющее даже при намокании сохранять низкую теплопроводность;
  • Морозостойкость, доходящая до 100 циклов;
  • Отличная адгезия (сцепляемость) с другими строительными материалами;
  • Более высокая, чем у ячеистых бетонов, эластичность;
  • Легкость обработки и отделки;
  • Устойчивость к таким атмосферным и биологическим воздействиям, как осадки, солнечные лучи, грибки и плесень.

Область применения

Выше были даны сведения о плотности, которой может обладать полистиролбетон: технология + составы + рецептура. Этот параметр в основном и определяет область применения материала.

Таблица определения марки теплого бетона для использования в разных целях

В зависимости от цели, используют раствор по-разному:

  • Для стяжки пола или устройства и утепления перекрытий – в жидком виде;
  • Для возведения стен из раствора делают блоки, заливая его в формы. Они могут быть любого размера;
  • Из полистиролбетона можно построить и монолитный дом, заливая раствор в опалубку с установленной в ней арматурой.

В отличие от цементно-песчаных смесей, бетон с легким наполнителем оказывает меньшую нагрузку на фундаменты и другие конструктивные элементы зданий. А при устройстве стяжек и перекрытий не требует применения парогидроизоляционных материалов, без которых не обойтись при утеплении пола минеральной ватой.

Все это удешевляет строительство, а дома получаются теплыми и прочными.

Калькулятор объема бетона

Заключение

Если вы не совсем представляли себе, что такое пенополистиролбетон – состав материала, его свойства и применение, то теперь, надеемся, этот вопрос для вас отчасти прояснился. Как видите, изготовить его можно прямо на своей стройплощадке из доступных компонентов. Но и это не обязательно, так как готовые блоки можно купить практически в любом специализированном магазине или у производителя.

Если же вы все же решите сделать все сами, видео в этой статье вам поможет.

Полистиролбетон — технология изготовления полистиролбетона | Состав, рецептура


Готовые комплекты оборудования для производства полистиролбетона
До 80 м3 в смену | До 50 м3 в смену | До 30 м3 в смену

Технология изготовления полистиролбетона

Легкий бетон с заполнителем из пенополистирола — известный под названием полистиролбетон, представляет собой легкий бетон с минеральным вяжущим, поры которого образованы частицами вспененного пенополистирола, используемого в качестве заполнителя. Исключительно малая объемная плотность частиц вспененного пластика позволяет производить легкий бетон с объемной массой, диапазон которой может быть выбран в соответствии с требованиями конкретной области применения, и при этом бетон имеет соответственно широкий диапазон характеристик.

Легкий бетон с заполнителем из пенополистирола (полистиролбетон), теплоизоляционные штукатурки на основе пенополистиролбетона известны в течение длительного времени. В то время, как полистиролбетон известен не менее 25 лет на нашем рынке, а на западном — более 40 лет, до настоящего времени ожидания, относительно объема использования полистиролбетона оправдались только в некоторых областях применения. Однако в промышленности строительных материалов наблюдается рост интереса к полистиролбетону, указывающий на некоторые изменения в этом отношении, вызванные главным образом следующими причинами:

  • полистиролбетон стал серьезной альтернативой пенобетона и газобетона, из-за более широкой области применения, простоты изготовления и значительно лучших характеристик материала
  • требования по теплоизоляции зданий становятся значительно более жесткими, вследствие этого стало необходимым функциональное разделение строительных материалов на теплоизоляционные и несущую нагрузку, и эти материалы должны соответствующим образом сочетаться в элементах зданий. В этом отношении интересные решения предлагает использование легкого бетона с заполнителем из пенополистирола (полистиролбетона).

В настоящей статье рассматривается текущее состояние технологий производства полистиролбетона, уделяя должное внимание использованию переработанного полистирола, а также недавно разработанных систем на основе полистиролбетона.

Описание полистиролбетона

Легкий бетон с пенополистирольным заполнителем входит в группу чрезвычайно легких бетонов, которые производятся с использование пористых заполнителей, обычно имеющих малую прочность зерен. Решающим фактором для прочностных свойств является структура затвердевшей цементной пасты, окружающей частицы заполнителей из вспененного пластика, и влияющий на массу бетона. Кроме того, важна форма и размер зерен, а также структура поверхности используемых пенополистирольных заполнителей. В отличие от минеральных заполнителей, дозировка пенополистирольных заполнителей задается не по массе, а по объему. Таким образом, имеется возможность точно задать объем пор и, благодаря этому, объемную массу полистиролбетона, и производить полистиролбетон, имеющим структуру с закрытыми порами. Посредством выбора объемной массы бетона можно воздействовать на характеристики полистиролбетона, чтобы они лучше соответствовали конкретным требованиям. В свете сегодняшних требований представляет интерес полистиролбетон, объемная масса которого находиться в нижнем диапазоне (< 600 кг/м3). В этом случае сочетание <теплоизолирующего материала> и <бетона> в одном материале предлагает строителям оптимальную комбинацию несущих свойств, звукоизоляции, термоизоляции и огнезащиты. Уже несколько лет после изобретения пенополистиролбетона, названного Styropor (1951), компания BASF провела первые ориентировочные испытания по использованию пенополистирола в качестве заполнителя для производства полистиролбетона (стиропорбетона). Так как высокая стоимость данного сырья первоначально не позволила рентабельно использовать его в качестве легкого заполнителя, в конце 1967 года начались новые исследования, и их интенсивность стала постепенно увеличиваться. К этому времени легкие заполнители из пенополистирола стали интересной альтернативой легким минеральным заполнителям, и даже не смотря на их цену, стал наблюдаться растущий интерес к новым строительным изделиям из полистиролбетона. Чтобы создать необходимые предпосылки для их выхода на рынок, компания BASF предприняла следующие меры:

  • разработка рецептур различных полистиролбетонных смесей, позволяющих воспроизводить их на практике
  • подтверждение всех важных характеристик строительного материала испытаниями, проведенными официальными организациями
  • разработка и распространение способов приготовления и укладки
  • выполнение и оценка практических испытаний с целью подтверждения успешности применения
  • помощь и технические консультации для производителей материалов в отношении разработки производственных систем.

Все эти меры пройдены в нашей стране и есть все предпосылки для активного применения полистиролбетона. В отличие от легких бетонов с минеральными заполнителями, пенобетонов, газобетонов, в случае полистиролбетона имеется возможность производства легкого бетона с объемной массой менее 200 кг/м3, и соответственно хорошими теплоизоляционными характеристиками. Вследствие этого дальнейшее развитие сконцентрировано на производстве полистиролбетона, попадающего в этот низший диапазон объемных масс, и в частности на улучшение свойств легкого бетона с пенополистирольным заполнителем, технологии производства и на разработке строительных систем с применением полистиролбетона. В качестве заполнителя полистиролбетона используется пенополистирол с объемной плотностью 10-25 кг/м3, которая не оказывает влияния на конечную прочность легкого бетона. Размер зерен вспененных частиц пенополистирола находиться в диапазоне 0,5-3,5 мм, что позволяет получать мелкопористый скелет бетона и используется сырьевой материал с размером частиц от 0,2 до 1,0 мм. Легкий пенополистирольный заполнитель обладает следующими характерными свойствами:

  • чрезвычайно малая объемная масса
  • хорошая теплоизоляция вспененных частиц, благодаря которой практически отсутствует поглощение воды
  • сферическая форма, являющаяся предпочтительной с точки зрения статических нагрузок.

Однако, в диапазоне очень низких объемных плотностей гидрофобные свойства легких пенополистирольных заполнителей с закрытыми порами могут оказывать неблагоприятное влияние, так как малая прочность сцепления между цементным тестом и поверхностью частиц может привести к расслаиванию полистиролбетона во время приготовления и укладки. В первые годы практического применения, этому эффекту противодействовали введением добавок, улучшающих прочность сцепления. По этому пути идут ряд производителей, в основном пытаясь увеличить продажи добавок, так как западные производители и некоторые отечественные, применяют специальные марки пенополистирола с крупнопористой поверхностью частиц или специальные устройства, позволяющие без возражений укладывать бетон, не имеющий таких добавок.

Отходы пенополистирола в качестве легкого заполнителя

В Германии в настоящее время для изготовления упаковочных материалов ежегодно используется около 40 000 тонн сырья для производства пенополистирола, из которого получается пенополистирол в объеме до 2 млн.м3. Эти упаковочные материалы содержат 98% воздуха, не содержат ни в каких количествах фторхлоруглеводов, и могут подвергаться переработке для того, чтобы вновь послужить какой либо разумной цели. В наше стране тоже достаточное количество отходов, а с развитием промышленности и ростом производства изделий остро встает вопрос переработки упаковки. В этой связи были разработаны системы для вторичной переработки пенополистирола, позволяющие обеспечить полную утилизацию использованных упаковочных материалов, получаемых от промышленных, торговых предприятий и от частных потребителей. В настоящей статье мы рассматриваем только применение отходов полистирола в легких бетонах. Мелкозернистый <измельченный материал>, изготавливаемый из отходов производства пенополистирольной упаковки, пригоден для использования при производстве строительных материалов: в качестве порообразующего вещества при производстве блоков, панелей, и в качестве легкого заполнителя для производства легкого бетона (полистиролбетона).
Для использования измельченного пенополистирола в качестве легкого заполнителя требуется выполнение определенных требований с целью предотвращения снижения качества бетона. В том, что касается размеров и формы зерен, различия между <измельченным материалом> и свежеиспеченными частицами пенополистирола должны быть настолько малы, насколько это возможно:

  • большая часть зерен должна иметь круглую форму
  • большая часть зерен должна иметь размеры, находящиеся в диапазоне от 0,5 мм до 4,0 мм
  • в измельченном материале должны отсутствовать очень мелкие частицы.

Эти требования к качеству могут быть удовлетворены при соблюдении следующих условий:

  • использованием соответствующих дробилок с отделением частиц пенополистирола в тачках, в которых они сплавились между собой, так что первоначальная сферическая форма зерен в очень большой степени сохраняется
  • размер частиц гранул пенополистирола, используемого для производства упаковочных материалов, обычно соответствует размеру, требующемуся для легкого пенополистирольного заполнителя, изготовленного из <свежего материала>, это достижимо при помощи использования соответствующих сит в дробилке. В настоящее время такой подготовленный <измельченный материал> предлагается некоторыми западными производителями упаковочных материалов по цене от 12 до 25 евро, что намного ниже уровня цен за свежевспененный легкий пенополистирольный заполнитель.

На российском рынке тоже присутствует <измельченный материал>, к сожалению редко удовлетворяющий вышеперечисленным требованиям. Полученные в результате 28-дневных испытаний значения прочности при сжатии и при изгибе, в каждом случае представляют собой средние значения для трех образцов. Испытания на прочность при сжатии проводились на кубах с длиной ребра 20 см, а испытания на прочность при изгибе — на брусках 70*15*15 см. Прочность при сжатии образцов полистиролбетона, изготовленных с использованием пенополистирола из <измельченного материала> — прежде всего в нижней части диапазона объемных масс полистиролбетона примерно на 40 % ниже, чем у полистиролбетона, изготовленного с использованием частиц свежего вспененного пенополистирола. Прочность на растяжение при изгибе обоих вариантов полистиролбетона в пределах указанного диапазона объемных масс находится примерно на одном уровне. Использование пенополистирола из <измельченного материала>, по сравнению со вспененным пенополистиролом не влияет на теплопроводность, так как она в первую очередь зависит от объемной массы полистиролбетона. Использование пенополистирола из <измельченного материала> не оказывает отрицательного влияния на требования к качеству, такие, как поглощение воды, морозостойкость, огнестойкость и т. п.

Технология производства полистиролбетона

Этот раздел относится к специальным выводам по технологии производства полистиролбетона от 200 до 600 кг/м3 (сухая объемная масса), обладающего хорошими теплоизоляционными свойствами и имеющего малую массу.

В отличие от легкого бетона с пенополистирольным заполнителем, имеющего плотность более 600 кг/м3, в данном случае требуется рассмотреть некоторые специальные особенности, которые оказывают существенное влияние на однородность смеси, удобоукладываемость и подачу полистиролбетона, а также на тенденцию к трещинообразованию и от усадки и расслоения.

Решающее влияние на свойства свежего полистиролбетона оказывает то, что очень большую часть его объема составляют частицы пенополистирола. В диапазоне объемной массы меньше 600 кг/м3 количество цементного раствора недостаточно, для того чтобы полностью заполнить объем <пазух> легкого заполнителя. Без внесения соответствующих добавок полистиролбетон в этом диапазоне объемной плотности можно укладывать и уплотнять только с большим трудом из-за его в основном несвязного характера.

Добавление большого количества воды будет вести к уменьшению прочности при сжатии и усилению тенденции к трещинообразованию от усадки и расслоению.

Чтобы узнать, как можно улучшить удобоукладываемость и уплотняемость полистиролбетона, производились испытания с внесением различных добавок. В результате оказалось, что наибольшие преимущества обеспечивают добавки, содержащие воздухововлекающие компоненты, а также компоненты для стабилизации и разжижжения полистиролбетонной смеси. При помощи создания очень маленьких сферических воздушных пузырей (с диаметром до 0,3 мм) объем цементного раствора увеличивается и уменьшается различие в плотности между цементным раствором и легким пенополистиролбетонным заполнением. Смесь приобретает пластичную вязкую консистенцию. Благодаря этому предотвращается всплытие пенополистирольного заполнителя даже в случае интенсивного виброуплотнения и удобоукладываемость свежего полистиролбетона значительно улучшается. Особое положение занимают белковые пенообразователи, используемые при механическом производстве воздушных пен. Они характеризуются очень стабильной структурой пены. Подвижность и великолепная адгезия этих воздушных пен оказывает исключительно благоприятное воздействие на удобоукладываемость полистиролбетона даже в случае относительно малых водоцементных отношений.

Эластичные пенополистирольные заполнители и относительно высокая пропорция воздушных пузырей не могут противодействовать усадке затвердевшего цементного теста. Однако влияние излишне большой усадки во время схватывания и тенденцию к образованию трещин можно уменьшить, поддерживая полистиролбетон влажным в течение достаточно длительного времени. На практике очень эффективным оказалось добавление в смесь совместимых с цементом армирующих волокон. Армирующие волокна в затвердевшем скелете из цементного теста в полистролбетоне принимают на себя напряжения, возникающие при растягивающей усадке и изменения температуры во время схватывания и твердения полистиролбетона, уменьшая тем самым тенденцию к образованию трещин, и значительно увеличивая прочность на растяжение при изгибе. Пена добавляется в смеситель во время приготовления смеси, для чего используется пеногенератор. Для приготовления полистиролбетона пригодны обычные смесители с принудительным перемешиванием. Гравитационные бетоносмесители пригодны только условно. Для получения качественной смеси компоненты закладываются в определенной последовательности. Время перемешивания должно составлять примерно 2 минуты. Объемная дозировка пенополистирольного гравия может изменяться в определенных пределах в зависимости от того, используется свежий вспененный материал или <измельченный материал>.

 

Рецептура изготовления полистиролбетона на основе СДО

Рецептура изготовления полистиролбетона на основе добавки СДО

Смола СДО и СНВ — альтернатива есть ! Аэро 200 расход 0,1-0,2 % от массы цемента 

1. Общие положения. 

1.1. Настоящие рекомендации разработаны для организации производства полистиролбетонной смеси. 

1.2. Рекомендации разработаны на основе сообщения результатов НИР и ОКР НИИЖБ и других организаций, а также практического опыта выпуска полистиролбетонной смеси различного назначения на предприятия строительной индустрии. 

1.3. Соблюдение рекомендаций обеспечивает приготовление полистироолбетонных смесей оптимального качества для получения теплоизоляционного полистиролбетона с достаточно широкой областью применения, соответственно, с широким диапазоном свойств — плотностью в сухом состоянии 200-500 кг/м3 при прочности на сжатие — 0,2-1,75 МПа. 

2. Исходные материалы. 

2.1. В качестве вяжущего для приготовления полистиролбетонной смеси используется шлакопортландцемент (предпочтительно) или портландцемент марки М400 (М300), отвечающие требованиям ГОСТ 10178. При необходимости увеличения прочности полистиролбетона, выше значений, приведенных в таблице 1, при сохранении марки М500. 

2.2. В качестве заполнителя используется гранулированный вспененный пенополистирол со следующими характеристиками, в зависимости от требований к полистирол бетону (таблица 1). 

Таблица 1
Характеристики пенополистирола в зависимости от требуемых показателей качества полистиролбетона

 

Требования 
по плотности, кг/м3

Требования 
по прочности, МПа

Насыпная плотность 
пенополистирола, кг/м3

фракция 
пенополистирола, мм

200

0,20-0,25

10-15

2,5-10

300

0,50-0,75

10-15

2,5-10

400

1,00-1,25

15-20

0-10

500

1,50-1,75

15-20

0-10

Примечание: При необходимости получения полистирол бетона D500 с прочностью 2,0-2,5 МПа следует применять пенополистирол с рН=25-30 кг/м3 фракции 0-5 мм. 

2.3. В качестве воздухововлекающей добавки используется смола древесная омыленная СДО, отвечающая требованиям ТУ 2453-013-10644738-00. 

2.4. Для повышения удобоукладываемости смеси, снижения эксплуатационной влажности и коэффциента теплопроводности полистиролбетона могут быть применены пластифицирующие и гидрофобизирующие добавки, отвечающие требованиям ГОСТ 24211. 

В целях снижения требуемого расхода портландцемента и величины коэффициента теплопроводности изготавливаемого на нем полистиролбетона часть цемента (до 50%) может быть заменена тонкомолотой (S= 2000-2500 см2 /г) добавкой доменного шлака Нижнетагильского металлургического комбината введение этой добавки, особенно эффективное в полистиролбетоне низкой плотности (D200, D300), будет, кроме того, способствовать улучшению гранулометрии (достижению ее непрерывности) смеси «цемент-граншлак-пенополистирольный гравий фр.2,5-10 мм» и, как следствие, повышению слитности структуры и удобоукладываемости бетонной смеси. 

2.5. Вода для приготовления полистиролбетонной смеси должна отвечать требованиям ГОСТ 23732. 

3. Составы полистиролбетонной смеси. 

3.1. Составы полистиролбетонной смеси должны назначаться расчетно-экспериментальным способом в соответствии с требованиями ГОСТ 27006-85 на основе опытных замесов с учетом характеристик имеющихся материалов и параметров технологического оборудования по приготовлению, укладке, уплотнения смеси, а также с учетом условий твердения бетона. 

3.2. Ориентировочные расходы материалов для приготовления полистиролбетонной смеси различных марок по плотности могут приниматься по табл.2. 

Таблица 2
Ориентировочные расходы материалов для приготовления полистиролбетонной смеси различных марок по плотности

Материалы

ед. изм

Расход на 1 м3
ПСБ D200

Расход на 1 м3
ПСБ D300

Расход на 1 м3
ПСБ D400

Расход на 1 м3
ПСБ D500

Портландцемент

кг

160

240

330

410

Пенополистирол, м3 

м3

1,0–1,1

1,0–1,1

1,0–1,1

1,0–1,1

Добавка СДО(50%), кг

кг

1,0

0,8

0,7

0,5

Вода,л

л

90-100

110-120

130-150

150-170 

Примечания: 1. Расходы воды даны, исходя из условия приготовления полистиролбетонной смеси с маркой по удобоукладываемости У-1. При приготовлении полистиролбетонной смеси с маркой по удобоукладываемости У-2 расходы воды должны быть увеличены на 10-15%. 

3.3 Расходы материалов при приготовлении полистиролбетонной смеси для полистиролбетона промежуточных марок по плотности (D250, D35150, D450) определяют способом интерполяции. 

4. Приготовление полистиролбетонной смеси. 

4.1. Полистиролбетонная смесь приготавливается в бетоносмесителе принудительного действия. Предпочтение отдается смесителям с горизонтальным валом (типа СМ-290). Объем смесителя определяется требуемой производительностью технологической линии. 

4.2. Дозирование материалов осуществляется следующим способом: 

4.2.1. Дозирование вяжущего (портландцемент, шлакопортландцемент) и тонкомолотой минеральной добавки осуществляется по массе в стандартных весовых дозаторах типа ДЦ-500Д или путем взвешивания на торговых весах. 

4.2.2. Гранулированный вспененный пенополистирол дозируется по объему в специальном бункере-дозаторе или с помощью оттарированных мерных емкостей. Желательно выполнять и взвешивание отдозированного по объему пенополистирола с целью контроля его насыпной плотности. 

4.2.3. Дозировка воды осуществляется по массе при помощи стандартного .весового дозатора ДЖ-200Д или по объему при помощи оттарированной мерной емкости. 

4.2.4. 10%-ный раствор добавки СДО (Р10= 1,017 г/м3) дозируется по объему при помощи оттарированной мерной емкости. Допускается дозировать раствор СДО по массе через весовой дозатор воды ДЖ-200Д Для повышения точности дозирования рекомендуется использовать добавку в виде 5%-ного раствора (Р5= 1,0085 г/м3). 

4.3. При поступлении СДО в бочках в жидком виде (40-50% концентрация), что наиболее желательно, добавку постепенно разводят до рабочей концентрации путем растворения при постоянно перемешивании (барботации) в воде с t = 20°±5°С. 

4.4. Загрузка компонентов полистиролбетонной смеси в работающий смеситель производится в следующей последовательности. 

Сначала в смеситель подается отдозированный по объему пенополистирольный гравий, затем он перемешивается в течение 30 сек. с 1/3 частью воды затворения. После этого в смеситель загружается отдозированный цемент и смесь перемешивается еще 10-20 сек. Далее заливается оставшаяся порция воды и рабочий раствор добавки СДО. Смесь перемешивается не менее 1 мин. до получения слитной поризованной однородной структуры. 

4.5. Общая продолжительность перемешивания всех компонентов смеси должна быть не менее 3 мин. В процессе перемешивания должен осуществляться визуальный контроль за слитностью и удобоукладываемостью полистиролбетонной смеси. 

4.6. После окончания приготовления смеси в начале каждой смены, а также при поступлении новых партий вяжущего, пенополистирольного гравия и СДО проводят отбор проб полистиролбетонной смеси для проверки ее плотности. 

Плотность по ГОСТ 10181.2 в двухлитровой мерной емкости. Она должна находиться в пределах, указанных в таблице 3. 

Таблица 3
Рекомендуемые значения плотности полистиролбетонной смеси, исходя из требований по плотности к полистирол бетону

Марка полистиролбетона по плотности

Плотность ПСБ смеси, кг/м3
при марке У–1 

Плотность ПСБ смеси, кг/м3
при марке У–2 

D200

250–290

260–300

D300

350–390

360–400

D400

470–510

480–520

D500

570–610

590–630

Примечание: Значения плотностей полистиролбетонной смеси при ее приготовлении для полистиролбетона промежуточных марок по плотности (D250, D350, D450) определяют способом интерполяции. 

4.7. Если плотность отобранной пробы полистирол бетонной смеси окажется выше приведенных в таблице 3 значений, проводят вторичную проверку плотности на вновь отобранной пробе и в случае подтверждения выявленного отклонения осуществляют коррекцию состава полистирольной смеси путем дополнительного введения 5-10% добавки СДО и (или) воды в соответствии с рекомендациями службы контроля. 

4.8. После коррекции состава смесь перемешивают дополнительно в течение 2 мин. и проводят вторичный контроль плотности. Такие операции повторяют при необходимости 2-3 раза, пока не будут достигнуты требуемые характеристики смеси по плотности. 

4.9. Если плотность отобранной пробы полистирол бетонной смеси после 2-кратной проверки окажется ниже приведенных в таблице 3 требований, проводят коррекцию состава смеси в следующем замесе путем уменьшения на 5-10% расхода добавки СДО и (или) воды до получения требуемых характеристик смеси по плотности. 

4.10. Далее в течение смены приготавливают смесь по откорректированной дозировке, осуществляя периодически (1-2 раза в смену) контроль плотности. Если в процессе корректировки последней в сторону уменьшения требуемая плотность смеси была получена после 2- или 3-кратного повторения замесов, то в следующих замесах дополнительные расходы СДО и (или) воды уменьшают, соответственно, в 1,5 и 2 раза. 

4.11. Приготовленную полистирол бетонную смесь с требуемой плотностью выгружают непосредственно в форму, установленную под смесителем, в бункер самоходного бетоноукладчика или в раздаточный бункер, снабженный секторным затвором. Из самоходного бетоноукладчика или раздаточного бункера смесь поступает в формы. 

При использовании бетонной смеси в монолитном варианте ее укладывают в опалубку наружных стен или на комплексные плиты покрытия как теплоизоляцию, или в пустоты кирпичной колодцевой кладки как утеплитель. Высота падения полистиролбетонной смеси при этом не должна превышать 1,5 м. 

4.12. Наиболее эффективным способом для транспортирования и укладки приготовленной полистиролбетонной смеси является использование героторного насоса, который позволяет перемещать смесь на расстояние до 30 м по горизонтали или на 10 м по вертикали без ее расслаивания. 

Для этой цели может быть использована установка КПТП-1600, состоящая из пеногенератора, смесителя с горизонтальным валом емкостью 200 л, приемного бункера (150 л) со шнеком для подачи смеси в героторный насос и героторного насоса для подачи и укладки смеси. 

При наличии смесителя для транспортирования и укладки смеси могут быть использованы только приемный бункер со шнеком и героторный насос этой установки. 

Перечень нормативных документов, на которые имеются ссылки в настоящих ТУГОСТ 7067-87 Материалы и изделия строительные. Метод определения теплопроводности, п.4.7
ГОСТ 7473-94 Смеси бетонные. Технические условия, п.3.7
ГОСТ 9758-86 Заполнители пористые неорганические для строительных работ. Методы испытаний, п.4.2
ГОСТ 10178-85 Портландцемент и шлакопортландцемент. Технические условия, п.2.1 (приложение А)
ГОСТ 10180-90 Бетоны. Метод определения прочности по контрольным образцам, п.4.1 и п.4.6
ГОСТ 10181.0-81 Смеси бетонные. Общие требования к методам испытаний, п.4.1
ГОСТ 10181.2-81 Смеси бетонные. Методы определения плотности, п.4.5, п.4.6 (приложение А)
ГОСТ 12730.1-78 Бетоны. Методы определения плотности, п.4.6
ГОСТ 18105-86 Бетоны. Правила контроля прочности, п.3.1, п.4.6
ГОСТ 23732-79 Вода для бетонов и растворов. Технические условия, п.2.5. (приложение А)
ГОСТ 24211-90 Добавки для бетонов. Классификация, п.2.3 (приложение А), п.2.4 (приложение А)
ГОСТ 27005-86 Бетоны легкие и ячеистые.Правила контроля средней плотности
ГОСТ 27006-86 Бетоны.Правила подбора состава, п.3.1 (приложение А)
ГОСТ 30108-94 Материалы и изделия строительные. определение удельной эффективной активности естественных радионуклидов, п.3.5.

Смола СДО и СНВ — альтернатива есть ! Аэро 200 расход 0,1-0,2 % от массы цемента 

Полистиролбетон своими руками: как сделать, состав, пропорции

Полистиролбетон объединил в себе отличную теплоизоляцию и прочность. Сфера его применения очень широка: от возведения стен до утепления перекрытий и пола. Этот материал активно используется в промышленном и частном строительстве. Блоки из гранул полистирола и бетона имеют легкий вес, а процесс изготовления практически не отличается от приготовления других строительных смесей. Имея в запасе необходимое количество материалов можно своими руками сделать блоки и построить из них любое здание.

Содержание статьи

Особенности и свойства материала


Полистиролбетон – это легкий вид бетона. Его плотность не более 1800 кг/м3, но он прочнее других разновидностей этой группы материалов. В состав смеси для приготовления блоков входят:

  • Гранулы полистирола. Всем привычнее видеть этот материал спрессованным в листы пенопласта. Для приготовления полистиролбетона используются шарики диаметром до 8 мм. Они придают готовым блокам отличные теплоизоляционные свойства и обеспечивают легкий вес изделий.
  • Цемент. Для блоков используется смесь марки М400 и выше. Она создает прочный каркас изделия и надежно связывает гранулы полистирола.
  • Песок. Не обязательный компонент. Выступает в качестве наполнителя. Его количество не должно превышать 15% от общей массы смеси.
  • Синтетические волокна. Этот компонент добавлять так же не обязательно, но его присутствие в составе снизит вероятность мелких трещин и деформаций в результате перепадов температур и усадки блоков.
  • Пластификаторы. Подойдут поверхностно-активные вещества (ПАВ), такие, как моющее средство для посуды или недорогой шампунь, в промышленном производстве используется обмыленная древесная смола. Эти добавки необходимы для равномерного распределения гранул внутри смеси, без них полистирол будет всплывать на поверхность.

Гранулы полистирола в небольшом количестве почти не влияют на прочностные характеристики бетона, но значительно улучшают теплоизоляцию. Шарики на 80% состоят из воздуха и лишь на 20% из самого материала, размер ячеек внутри гранул менее 1 мм.

Технические характеристики материала зависят от плотности блоков, то есть соотношения пропорций бетонной смести и полистирола. По структуре выделяют три разновидности:

  1. Плотную;
  2. Поризованную;
  3. Крупнопоризованную.

Без использования специальных установок для смешивания компонентов можно приготовить только первую. Готовые блоки имеют низкую теплопроводность и паропроницаемость. Материал плохо впитывает влагу, тем не менее, нуждается в защите в виде слоя штукатурки или облицовочного кирпича. Это обусловлено ограниченным циклом замерзания и оттаивания, некоторые виды блоков приобретают трещины уже через 20 циклов. Кроме этого атмосферные осадки могут вымывать гранулы, расположенные близко к поверхности, в результате в полистиролбетоне образуются пустоты.

Преимущества


Основное преимущество полистиролбетона перед другими подобными строительными материалами в том, что при малой плотности и легком весе он обладает самыми низкими показателями теплопроводности. Ему присущи и другие особенности, которые выгодно отличают этот материал:

  • Экологически чист и безопасен;
  • Не поддается горению;
  • Может быть изготовлен прямо на месте стройки;
  • Блокам легко придается любая форма, для резки может быть использована пила;
  • Благодаря небольшому весу отсутствует необходимость в использовании спецтехники;
  • Без последствий выдерживает температуру от -55 до 70 градусов;
  • Универсален в использовании;
  • Срок службы строения из полистеролбетона при правильном приготовлении смеси и качественной защите от атмосферных явлений – 100 лет.

Готовые блоки – дорогостоящий материал, но если закупить все компоненты и приготовить изделия самостоятельно, то затраты существенно снизятся. Поэтому возможность все работы произвести своими руками, так же можно считать одним из достоинств материала.

Недостатки


Идеального строительного материала не существует. При всех весомых преимуществах полистиролбетон все же имеет некоторые недостатки:

  • Блоки не горят, но под воздействием высоких температур гранулы плавятся, в результате образуются пустоты, которые снижают качество теплоизоляции;
  • Полистиролбетон не пропускает пар, поэтому в строении необходимо будет предусмотреть установку хорошей вентиляции;
  • Гранулы, расположенные близко к поверхности стенок, могут вымываться и отваливаться, чтобы этого избежать, готовую стену необходимо защитить штукатуркой, шпаклевкой или другой облицовкой.

Недостатки можно нивелировать, если подойти к процессу строительства внимательно. Многих смущает высокая стоимость материала, но если учесть, что нет необходимости в дополнительном утеплении, а также то, что срок эксплуатации блоков большой, то вложение вполне выгодное.

Сфера применения


Полистиролбетон практически универсальный материал для частного строительства. Он может быть использован на всех стадиях возведения здания и отлично справится со своими задачами:

  • Для возведения несущих стен. Нужно приготовить растров плотностью 600 – 800 кг на 1 м3. Лучше использовать цемент марки М500.
  • Для утепления пола и межэтажных перекрытий. Плотность раствора 350-600 кг на 1 м3. Подойдет цемент марки М400 и выше.
  • Для внутренних перегородок. Состав такой же, как и для утепления.

Для строительства стен и перегородок потребуется изготовить блоки. Для утепления нужно использовать жидкий раствор в качестве стяжки. Иногда материал применяют для утепления стен, тогда необходимо соорудить опалубку и залить в нее смесь. В данном случае важно предусмотреть армирование, чтобы слой полистиролбетона не рассыпался.

Прежде чем готовить смесь необходимо определить какое качество в конкретном случае важнее – теплоизоляция или прочность, и подобрать нужное соотношение основных компонентов.

Приготовление полистиролбетона своими руками


Блоки из этого материала разделяют по маркам. В зависимости от назначения смеси меняется соотношение компонентов и соответственно марка. Для утепления достаточно изготовить раствор марки D 200-300, для возведения стен – D 350-450, для несущих конструкций – D 500.

Пропорции для приготовления утеплителя (D 200-300):

  • Цемент – 160 кг;
  • Гранулы полистирола – 30 кг;
  • Вода – 100 л;
  • Пластификатор – 1 кг.

Пропорции для изготовления блоков (D 350-450):

  • Цемент – Цемент – 190 кг;
  • Гранулы полистирола – 10 кг;
  • Песок – 110 кг;
  • Пластификатор – 10 кг;
  • Вода – 115 л.

Пропорции для несущих конструкций (D 500):

  • Цемент – 215 кг;
  • Полистирол – 11 кг;
  • Песок – 180 кг;
  • Пластификатор – 5 кг;
  • Вода – 130 л.

Количество воды можно корректировать, если смесь получилась сухой или жидкой. Правильный состав должен быть однородной густой консистенции, не крошится и не рваться, но и не растекаться слишком сильно.

Подготовка


Смешивать компоненты можно вручную. Для этого потребуется большая емкость, типа ванны и лопата. При этом состав нужно сгребать с краев и забрасывать в центр.

Быстрее и легче работа пойдет, если в распоряжении имеется бетономешалка. Но пригодна исключительно модель принудительного действия, в гравитационной – гранулы полистирола всегда будут находиться на поверхности и однородной смеси получить не удастся.

Если смесь будет использована для стяжки или утепления, необходимо подготовить опалубку с армированием. Для изготовления строительных блоков нужны деревянные или металлические формы. Предварительно их смазывают машинным маслом, чтобы готовые изделия легко отделялись. Формы могут быть любого размера, но чем они больше, тем выше вероятность того, что блок сломается при извлечении.

Следует предусмотреть место для окончательной просушки готовых блоков. Оно должно быть защищено от осадков и прямого солнечного света, хорошо проветриваться.

Этапы работ


Самое главное в приготовлении смеси – соблюдение пропорций и последовательности загрузки компонентов в емкость. От этого зависит насколько качественным получится материал.

Этапы приготовления в бетономешалке:

  1. В емкость вылить воду и разбавить в ней пластификаторы.
  2. Высыпать гранулы и перемешивать в течение несколько минут, чтобы они набрали воду и равномерно распределились в толще воды.
  3. Добавить цемент, если нужно – песок и армирующие волокна. Перемешать до однородного состояния.

Вся работа займет не более 5-10 минут, после чего можно использовать смесь по назначению. Процесс приготовления полистиролбетонных блоков в бетономешалке представлен на видео.

При ручном замесе все составляющие загружают одновременно.

Готовый состав выливают в опалубку или формы. Извлекать блоки из форм можно через 2-3 дня. После этого их нужно досушить еще в течение 2 недель, этот срок может изменяться в зависимости от температуры и влажности окружающего воздуха.

Рекомендации по работе с блоками из полистиролбетона


Материал имеет недостатки. Чтобы свести их к минимуму, специалисты используют проверенные на собственном опыте правила:

  • Для изготовления блоков используйте только качественный, сертифицированный полистирол в гранулах. Народные умельцы уже испробовали добавлять вместо них кусочки экструдированного полистирола, но технические характеристики подобного материала еще не изучены.
  • Отмеряйте пропорции как можно точнее, и обязательно добавляйте пластификаторы.
  • При кладке блоков используйте специальный клей, а не цементный раствор.
  • Каждый третий ряд кладки армируйте металлическими прутьями.
  • Хорошо просушите блоки после извлечения их из форм. Длительность сушки зависит от размера блоков, температуры и влажности воздуха и варьируется от 1 недели до месяца.
  • Наружную сторону стены из полистиролбетона покройте слоем штукатурки или обложите кирпичом.

Полистиролбетон отлично подходит для частного строительства. Он пригоден как для жилых, так и для нежилых сооружений. Производить блоки можно самостоятельно, прямо на месте стройки. С ними легко работать – их вес намного меньше, чем кирпича и обычного бетона, за счет этого отпадает необходимость в привлечении специальной техники и дополнительной рабочей силы.

Похожие статьи

Прочность модифицированного пенополистиролбетона после динамического циклического нагружения

EPS-бетон был получен путем смешивания пенополистирольных сфер (EPS), полимерной эмульсии и загустителя с матричным бетоном, и этот бетон имел хорошие характеристики поглощения энергии вибрации. Основываясь на экспериментальных данных, полученных при объемном соотношении пенополистирола 0%, 20%, 30% и 40% путем замены матрицы или крупного заполнителя, оба стиля дизайна имели почти одинаковую прочность на сжатие. Применяя частоту 5 Гц, 50000 или 100000 раз, циклическую нагрузку 40 кН, 50 кН и 60 кН, показано, что чем больше был размер включений, тем ниже прочность на сжатие пенополистирола; чем больше была приложенная динамическая циклическая нагрузка, тем более очевидным было изменение прочности на сжатие.Между тем, прочность бетона из пенополистирола не претерпела явных изменений после испытания на долговечность. Результаты этого исследования имели практическое значение для использования бетона EPS в некоторых долгосрочных циклических динамических нагрузках.

1. Введение

Поскольку легкий бетон из пенополистирола (EPS) обладает характеристиками легкого веса, поглощения энергии и сохранения тепла, он используется во многих конкретных отраслях строительной отрасли, таких как высотные здания, плавучие морские платформы и большие сооружения. размерный и длиннопролетный бетон [1, 2].Легкий бетон (LWC) не загрязняет окружающую среду, поскольку при производстве частиц EPS потребляется мало энергии, а частицы не имеют яда и вреда. Бетон EPS обладает характеристиками экономии, защиты окружающей среды и энергосбережения, что соответствует концепции дизайна современного строительного материала.

В 1970-х Кук [3] поместил частицы EPS в бетон и провел исследования. Систематические исследования начались в 1990-х годах; Французский ученый получил взаимосвязь между прочностью легкого бетона и пористостью, добавив в бетон различные пропорции частиц EPS [4].Бетон EPS был произведен путем замены частично нормальных заполнителей в бетоне; конкретная стадия смешивания зависела от требований плотности и уровней прочности. Зависимость между прочностью и широким диапазоном плотности пенополистирола может быть получена путем изменения масштаба смеси частиц пенополистирола [1, 4–8]. Также были проведены исследования, посвященные влиянию размера частиц пенополистирола на прочность бетона на сжатие [9, 10]. Латекс бутадиен-стирольного каучука (SBR) был применен в бетоне EPS в качестве полимерной добавки Ченом и Лю [11], чтобы улучшить однородность частицы EPS в LWC и убедиться, что частица не будет плавать во время вибрации бетона.Бабу и др. [12] увеличили прочность за счет добавления летучей золы в бетон из пенополистирола и улучшили начальную прочность за счет добавления микрокремнезема в бетон из пенополистирола [13]. С введением метода предварительного смешивания, использованного для изготовления пенополистирола Ченом и Лю [14], он позволил избежать сегрегации частиц пенополистирола в заполнителе во время заливки. Лаалаи и Саб [15] проверили формулу трансформации среди образцов разного размера.

Бетон из пенополистирола считается энергопоглощающим материалом для защиты подземных военных сооружений и некоторых специфических конструкций, которые подвергаются длительным циклическим нагрузкам.Между тем, к нему предъявляются требования по прочности и долговечности пенополистирола. Основная цель данной статьи — количественно оценить влияние размера включений пенополистирола на прочность на сжатие, улучшить прочность и удобоукладываемость бетона из пенополистирола путем смешивания трех добавок. Прочность бетона EPS была получена путем сравнения между образцами до и после приложения циклической нагрузки 40 кН, 50 кН и 60 кН в течение 50000 или 10000 раз.

2. Материалы и принципы конструирования смесей

Испытательные образцы были изготовлены из того же типа, что и для очень высокопрочного бетона, а частицы пенополистирола заняли место части бетона или крупного заполнителя.

(1) Цемент. Изготовлен из цемента CEM I 52,5.

(2) Мелкий заполнитель. Изготовлен из окатанного речного песка с модулем крупности 2,85.

(3) Крупный заполнитель. Это гравий диаметром от 4 до 20 мм.

(4) Частицы EPS. EPS — это частицы из пенополистирола в виде сфер с диапазоном диаметров 1–3 мм и плотностью 20 кг / м. 3 , что показано на Рисунке 1.


(5) Кремнеземная пыль. Поскольку дисперсность микрокремнезема очень низкая, она составляет около 80–100 по сравнению с обычным цементом, и он используется в бетоне для заполнения пор между гранулами цемента, а гидратные продукты подобны цементу в воде; другая смесь будет скреплена гелем. Соотношение компонентов микрокремнезема обсуждается К. Г. Бабу и Д. С. Бабу [13].

(6) Примесь. Суперпластификатор на основе поликарбоксилата был использован для улучшения удобоукладываемости и прочности на сжатие пенополистирола, соотношение компонентов смеси соответствует результатам Miled et al.[4]. Частицы пенополистирольных сфер представляют собой гидрофобный материал, чрезвычайно легкий с плотностью всего 12–20 кг / м 3 , который может вызывать сегрегацию при смешивании и создавать неоднородность пенополистирола, что приводит к снижению прочности на сжатие.

Есть два подхода к решению этой проблемы: один — усилить связь между частицами пенополистирола и агрегатами путем преобразования частиц пенополистирола из гидрофобного материала в гидрофильный материал, а другой — повысить вязкость бетона на основе пенополистирола.Чтобы максимально улучшить прочность на сжатие пенополистирола, образец был изготовлен с использованием обоих методов. В смесь добавляли полимерную эмульсию для увеличения вязкости; соотношение между прочностью на сжатие и соотношением компонентов смеси показано на рисунке 2. Простой гидроксипропилцеллюлозный эфир использовали для контроля консистенции и водоудерживающей способности бетонной суспензии; соотношение между прочностью на сжатие и соотношением компонентов смеси показано на рисунке 3. Эти две добавки могут гарантировать, что частицы пенополистирола не разделятся во время вибрации бетона.



(7) Метод смешивания. Из-за гидрофобного материала частиц EPS, удобоукладываемость и долговечность бетона EPS были плохими во время процесса смешивания [16]. Действительно, после многократного перемешивания для изготовления пенополистирола был использован метод перемешивания, аналогичный технике «обертывания песком». Во-первых, он втягивал частицы EPS и 1/3 воды и 1/2 эмульсии полимера в бункер для смешивания. После перемешивания в течение одной минуты он поместил гравий в бункер для смешивания, затем перемешивал его в течение одной минуты и, наконец, втянул все другие агрегаты в бункер для смешивания и перемешивал их в течение двух минут.Метод смешивания обеспечит удобоукладываемость и однородность пенополистирола.

3. Испытание на прочность при сжатии

Кубики из пенополистирола размером 100 мм были использованы для изучения прочности на сжатие после хранения в лабораторных условиях в течение 28 дней. Водоцементное соотношение является важным показателем, влияющим на прочность на сжатие. Взаимосвязь между водоцементным соотношением и прочностью на сжатие показана на рисунке 4. Прочность на сжатие значительно снижается, когда водоцементное соотношение установлено на 0.36, поскольку частицы пенополистирола состоят из гидрофобного материала, и удобоукладываемость падает при увеличении водоцементного отношения. Прочность на сжатие незначительно изменяется при увеличении водоцементного отношения с 0,32 до 0,34, учитывая экономику применительно к практическому проектированию, водоцементное соотношение в этой статье установлено на 0,32.


Чтобы наблюдать влияние объемного отношения частиц пенополистирола на прочность на сжатие, образцы бетона из пенополистирола с различной плотностью были изготовлены в соответствии с таблицей 1.


Объемная доля пенополистирола% Тип конструкции Соотношение вода /
цемент%
Цемент
кг / м 3
Речной песок
кг / м 3
Гравий
кг / м 3
Вода
кг / м 3
Пары кремнезема
кг / м 3
Суперпластификатор
кг / м 3
Полимерная эмульсия
кг / м 3
гидроксипропилцеллюлоза
кг / м 3

0 Без замены 32 538 542 1152 172 26.9 8,07 8,07 2,69

0,2 Заменить бетон 32 430 434 922 138 21,52 6,456 6,456 2,152

0,2 Только замена гравия 32 538 542 662 172 26.9 8,07 8,07 2,69

0,3 Заменить бетон 32 375 380 808 120 18,75 5,625 5,625 1,875

0,3 Только замена гравия 32 538 542 662 172 26.9 8,07 8,07 2,69

0,4 ​​ Заменить бетон 32 323 325 691 103 16,14 4,842 4,842 1,614

0,4 ​​ Только замена гравия 32 538 542 172 172 26.9 8,07 8,07 2,69

Объемный коэффициент EPS, рассматриваемый здесь как пористость бетона, определялся по следующей формуле [4]: ​​где — плотности матрицы и и — плотности пенополистирола и частиц пенополистирола, соответственно.

Три образца были изготовлены в соответствии с каждым стилем дизайна, и каждое значение было указано, потому что пористость и прочность на сжатие образцов незначительно различаются.Влияние пористости на прочность на сжатие легкого бетона из пенополистирола показано на рисунках 5 и 6.



Минимальная и максимальная прочность на сжатие бетона из пенополистирола с конструкцией частиц пенополистирола, заменяющих бетон в возрасте 28 дней, составила 18,05 и 40,31 МПа; в то же время минимальная и максимальная прочность на сжатие составляла 16,23 и 40,07 МПа в соответствии со стилем конструкции частиц пенополистирола, заменяющих крупнозернистый заполнитель из рисунков 5 и 6. Было обнаружено, что объемное соотношение пенополистирола оказало наиболее значительное влияние на прочность на сжатие заменяющего пенополистирола. бетон или крупный заполнитель и увеличение объема пенополистирола и снижение прочности на сжатие.

Согласно результатам испытаний, прочность на сжатие двух стилей конструкции в основном совпадала, но пористость бетона из пенополистирола отличалась от показанных на рисунках 5 и 6. С учетом экономии в практической инженерии стоимость замены частиц пенополистирола бетон был меньше, а прочность на сжатие в этом стиле дизайна была такой же, как у частиц пенополистирола, заменяющих крупный заполнитель. Таким образом, основной задачей данной статьи является изучение механических свойств пенополистирола с частицами пенополистирола, замещающими бетон.

С помощью анализа экспоненциальной подгонки полученные эмпирические зависимости можно записать в виде где представляют прочность на сжатие (МПа) через 28 дней. Коэффициент корреляции предложенной связи составляет 0,989, что указывает на значительную корреляцию.

Режим отказа. Различное соотношение объема частиц пенополистирола имело другой вид разрушения, который показан на рисунке 7. После испытания на прочность на сжатие матрица разрушилась, и масштаб трещины был меньше вместе с увеличением объемного отношения частиц пенополистирола.Это явление было вызвано характеристиками поглощения энергии частицами пенополистирола, и внешний вид оставался неизменным, даже если бетон из пенополистирола подвергался разрушению.


4. Долговечность бетона из пенополистирола

Бетон из пенополистирола обладает такими характеристиками, как виброустойчивость и поглощение энергии, которые могут использоваться в гражданском строительстве на основе циклической нагрузки для снижения вибрации системы. Однако большое значение имеет проверка прочности пенополистирола бетона с вибрационными свойствами, поскольку приложение вибрационной нагрузки часто сопровождается характеристикой низкой прочности.В этой статье качественно анализируется влияние объемного отношения пенополистирола, продолжительности циклов вибрации и вибрационной нагрузки на долговечность бетона из пенополистирола при испытании на циклическую нагрузку.

Циклическое динамическое испытание на вибрацию использовало испытательную систему на усталость с электрогидравлическим сервоприводом 370,50 MTS, показанную на Рисунке 8, которая имела нагрузочную способность 500 кН и динамический ход 150 мм, а данные испытаний можно было отображать в реальном времени и сохранять в компьютере. Объемный коэффициент EPS составлял 0%, 20%, 30% и 40%, время цикла вибрации составляло 50000 и 100000, вибрационная нагрузка составляла 60 кН, 50 кН и 40 кН, а частота вибрации составляла 5 Гц; синусоида была принята для моделирования процесса вибрации.


4.1. 50000-кратное испытание на прочность

После 50 тысяч циклических нагрузочных испытаний бетон будет проходить испытание на прочность; значение прочности на сжатие до и после циклического нагружения показано на рисунках 9–11.




Прочность на сжатие бетона без частиц пенополистирола снизилась в разной степени после испытания на долговечность, и чем больше прикладываемая циклическая нагрузка, тем очевиднее снижение прочности бетона.Прочность на сжатие бетона с объемным соотношением частиц EPS (20% EPS) была меньше, чем раньше, в то время как прочность на сжатие 30% и 40% EPS бетона увеличивается в разной степени при приложении циклической нагрузки 40 кН, в основном из-за циклической нагрузки. приводило к сжатию частиц пенополистирола и небольшому уплотнению бетона из пенополистирола при приложении нагрузки; поэтому прочность на сжатие 30% и 40% EPS бетона была выше, чем до испытания на долговечность. При приложении нагрузки от 40 кН до 50 кН и, наконец, до 60 кН, влияние циклической нагрузки на долговечность пенополистирола становилось все более очевидным; Между тем, чем больше объемное соотношение частиц EPS, тем меньше будет изменение прочности на сжатие после 50000 циклических нагрузок.

4.2. 100000-кратное испытание на долговечность

Поскольку 100000-кратное циклическое динамическое испытание требует длительного времени, в исследовании использовался пенополистирольный бетон с объемным соотношением частиц 0% и 30% в качестве примера, применяя синусоидальную циклическую нагрузку 50 кН 100000 раз на пенополистирол-бетон; прочность на сжатие до и после испытания на долговечность, как показано на рисунке 12.


Изменение прочности на сжатие матрицы было очевидным после 100000 раз динамической вибрационной нагрузки, как показано на рисунке 12, в то время как прочность на сжатие составляла 30%. У пенополистирола снизилась прочность по сравнению с прочностью после 50000-кратного циклического динамического вибрационного нагружения, но это снижение было небольшим; Таким образом, можно сделать вывод, что бетон из пенополистирола — это материал с хорошей прочностью.

5. Выводы

Бетон из пенополистирола имеет преимущества небольшой плотности, теплоизоляции и хороших сейсмических характеристик. Таким образом, исследование новых бетонных материалов имеет большое значение при изучении современных конструкционных материалов и практической инженерии. Экспериментальные исследования были проведены на трех типах EPS-бетона с EPS-бетоном с объемным соотношением частиц от 0% до 40% с целью подтверждения наличия влияния внутреннего содержания частиц на прочность на сжатие и долговечность EPS-бетона.Выводы делаются следующим образом: (1) Для увеличения прочности на сжатие полимерная эмульсия смешивается с бетонным раствором, который связывает вместе другие смеси, и обсуждается взаимосвязь между ее соотношением смешивания и прочностью на сжатие. Гидроксипропилцеллюлоза смешивается с пенополистиролом для улучшения удобоукладываемости раствора, и изучается влияние его соотношения смешивания на прочность бетона на сжатие. гравий, замененный частицами EPS, был в основном идентичным; Результат показал, что прочность на сжатие двух стилей дизайна в основном совпадала.Прочность на сжатие пенополистирола заметно снизилась с увеличением объемного отношения частиц пенополистирола; кривая уменьшения была подобна кривой экспоненциального типа. (3) Значение приложения динамической циклической нагрузки оказало большое влияние на прочность на сжатие после испытания на долговечность. Прочность на сжатие бетона из пенополистирола с объемным соотношением частиц 40% была увеличена после приложения циклической динамической нагрузки 40 кН и 50 кН, а другое соотношение объема частиц из пенополистирола в бетоне было уменьшено после испытания на долговечность; Между тем, степень снижения прочности на сжатие была обратно пропорциональна объемному соотношению частиц EPS.Кроме того, чем больше была приложенная динамическая циклическая нагрузка, тем больше был разрыв прочности на сжатие между до и после испытания на долговечность. Прочность на сжатие EPS-бетона с объемным соотношением частиц 0% и 30% упадет, когда динамическая циклическая нагрузка будет приложена 100000 раз, а снижение прочности на сжатие матрицы было намного больше, чем объемное соотношение частиц EPS-бетона 30% по сравнению с применением динамическая вибрационная нагрузка 50000 раз. (4) Результаты испытаний на долговечность показали, что легкий бетон из пенополистирола имеет хорошую долговечность и очень хорошо используется в практической инженерии, которая имеет определенные сейсмические требования и прикладывает циклическую нагрузку.

Конфликт интересов

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

Полистиролбетон: универсальная альтернатива для строительства

Область применения композитных материалов в строительстве и машиностроении в последние годы расширилась благодаря диверсификации химической промышленности. Полимеры и другие пластмассы стали более широко использоваться в качестве традиционных заменителей заполнителей в бетонном строительстве.Это расширение приводит к добавлению определенных термических и механических свойств в различные композитные бетоны. В частности, полистиролбетон (Epscrete) стал появляться в Интернете благодаря своим уникальным свойствам. Смешивание полистирольного композита почти такое же, как и при смешивании традиционного бетона, за исключением замены более крупных заполнителей измельченными гранулами полистирола.

Полистирол используется в мягкой пенопластовой изоляции, а также во многих областях коммерческой упаковки.После использования по прямому назначению химическое вещество становится невероятно трудным для повторного использования, а из-за его гидрофобной природы и низкой плотности оно может вызвать проблемы в традиционных условиях захоронения отходов. С точки зрения экологии, переработка полистирола в бетон позволяет избежать попадания этого материала на свалки.

Одной из основных причин того, что бетон становится все популярнее, являются его впечатляющие теплоизоляционные свойства. Что касается верхнего предела, некоторые смеси композита могут достигать значения R выше 7.8-8,2 в соответствии с испытаниями ORNL, совпадающими или даже превосходящими другие альтернативы изоляции. Помимо полезных изоляционных свойств, бетон, который традиционно изготавливается в виде блоков различных форм, может выдерживать свой вес при строительстве небольших размеров. Используемый в наружных стенах, материал может значительно уменьшить или устранить необходимость в традиционных методах внутренней изоляции.

[Источник изображения: Wikimedia ]

Производственный процесс также прост, за исключением необходимости работать в хорошо вентилируемом помещении во время смешивания и измельчения полистирола.Отходы пены измельчаются в мелкие гранулы (номинальный диаметр в значительной степени зависит от применения), затем смешиваются с частью добавляемой воды. Это сделано для уменьшения сцепления между частицами и облегчения перемешивания. Дозированными добавками в смеситель добавляют воду, полистирол, портландцемент и кварцевый песок. Пропорции смеси различаются в зависимости от производителя, но можно ожидать, что они будут соответствовать стандартным пропорциям.

Готовый блок из полистирола, по размерам соответствующий стандартному шлакоблоку, может весить до 10 раз меньше.Благодаря упругой природе пенополистирола, композит может выдерживать значительные растягивающие напряжения по сравнению с обычным бетоном на заполнителях. Хотя буйность не является традиционным свойством для бетона и не используется в промышленности, этот композит действительно плавучий. Однако для погружения требуется очень небольшая нагрузка, поэтому он не используется при строительстве морских или плавучих пирсов.

Применяемый в основном для изготовления сборных железобетонных изделий, композит также может быть отлит в монолитные формы на месте.Опалубка по-прежнему требуется, но опора для нее не обязательно должна быть такой прочной из-за небольшого веса и плотности литой конструкции. Одним из преимуществ использования этого материала является то, что он не требует виброуплотнения или других методов уплотнения на месте во время заливки.

По мере развития строительной отрасли строительные материалы станут более экологичными, а инженеры получат возможность выбирать механические и химические свойства желаемого материала.Вместо того, чтобы обходить доступные материалы, в процессе строительства будут доступны различные композитные структурные компоненты.

http://interestingengineering.com/what-a-civil-engineer-does/

Физические и механические свойства объемного легкого бетона с шариками из пенополистирола (EPS) и мягкой морской глиной

Abstract

Физические и механические свойства легкого насыпного наполнителя с содержанием шариков из цемента и пенополистирола (EPS) при различных ограничивающих давлениях важны для строительства и геотехнических применений.В этом исследовании сначала был изготовлен легкий объемный наполнитель из сингапурской морской глины, обычного портландцемента и пенополистирола. Затем с помощью трехосных испытаний неуплотненного и недренированного (UU) материала было исследовано влияние содержания шариков пенополистирола, содержания цемента, времени отверждения и ограничивающего давления на массовую плотность, поведение при напряжении и деформации и прочность на сжатие этого легкого насыпного наполнителя. В этих испытаниях массовые отношения шариков EPS к сухой глине (E / S) составляли 0%, 0,5%, 1%, 2% и 4%, а массовые отношения цемента к сухой глине (C / S) составляли 10%. % и 15%.В-третьих, серия трехосных испытаний UU была проведена при ограничивающем давлении 0 кПа, 50 кПа, 100 кПа и 150 кПа после трех дней отверждения, семи дней отверждения и 28 дней отверждения. Результаты показывают, что массовая плотность этого легкого объемного наполнителя в основном контролировалась соотношением E / S. Его массовая плотность снизилась на 55,6% для отношения C / S 10% и 54,9% для отношения C / S 15%, когда отношение E / S увеличилось с 0% до 4% после трех дней отверждения. Разрушение при сдвиге легче происходило в образцах с более высоким содержанием цемента и более низким ограничивающим давлением.Связь между прочностью на сжатие и массовой плотностью или деформацией разрушения можно количественно оценить с помощью степенной функции. Увеличение содержания цемента и уменьшение содержания шариков пенополистирола увеличит массовую плотность и прочность на сжатие этого легкого насыпного наполнителя. Прочность на сжатие в зависимости от времени отверждения может быть выражена логарифмической функцией с подходящим коэффициентом корреляции в диапазоне от 0,83 до 0,97 для пяти ограничивающих давлений. Эти эмпирические формулы будут полезны для оценки физико-механических свойств легких бетонов в инженерных целях.

Ключевые слова: легкий бетон, мягкая морская глина, шарики пенополистирола, поведение напряжения-деформации, характер разрушения, прочность на сжатие

1. Введение

Большое количество мягких морских глин было извлечено из строительных проектов в прибрежных районах. области. Эти извлеченные мягкие морские глины не подходят непосредственно в качестве строительных материалов из-за высокого содержания воды, высокой сжимаемости, низкой несущей способности, низкой жесткости, низкой проницаемости и низкой прочности на сдвиг [1,2,3,4].Однако эти глины могут использоваться в качестве экологически чистых строительных материалов после того, как их механические свойства будут изменены портландцементом или другими вяжущими материалами [5,6,7,8,9,10,11]. Смесь воздушной пены, природной глины и цемента называется «легкая цементная глина» или «воздушно-цементная смешанная глина». Легкая цементная глина широко используется в транспортных инфраструктурах, таких как строительство набережных, аэропортов, облицовки каналов, строительства мостов и подземного строительства [12,13,14,15,16,17].Таким образом, использование этих мягких морских глин связано с экологической проблемой для устойчивого развития гражданского строительства.

Легкие цементно-глинистые материалы привлекают все больше внимания в гражданском строительстве. Horpibulsuk et al. [18] сообщили о процессе производства легкой цементированной глины. Их процесс следующий: сначала к глине добавляют воду, чтобы получить глиняную мутную пасту. Глиняная мутная паста смешивается с портландцементом в смесительной камере. Затем смесь цементной глины переносится в установку для смешивания воздушной пены и смешивается с воздушной пеной для получения легкой цементной глины с высокой удобоукладываемостью и низкой плотностью.Воздушная пена увеличивает поровое пространство и снижает удельный вес и прочность этой мягкой глины.

Шарики из пенополистирола (EPS) широко используются в качестве заполнителей строительных материалов при строительстве высотных зданий и длиннопролетных мостов, где собственный вес элемента конструкции становится важной нагрузкой [19,20]. Ли и др. [21] исследовали композитную многослойную плиту из бетона со сверхвысокими характеристиками и шариков из пенополистирола. Они также исследовали возможности применения таких многослойных плит в высотных зданиях.Кроме того, шарики из пенополистирола имеют низкую плотность и высокую сжимаемость. Они часто используются в качестве заполняющих материалов в сейсмостойких амортизаторах, таких как материалы для засыпки подпорных стен и материалы для заполнения траншей [21,22,23,24]. Эти легкие заполняющие материалы могут использоваться в качестве буферного слоя для снижения динамических нагрузок на грунт при сейсмическом воздействии жестких фундаментов и подпорных стен. Батерст и Зарнани [23] и Гао и др. [25] провели серию испытаний на вибростоле для изучения сейсмических характеристик блочных геопен EPS.Они обнаружили, что EPS может эффективно снизить сейсмическую нагрузку и увеличение поперечной тяги жесткого фундамента и подпорной стены.

Переработка пенополистирола в качестве строительного материала может отвечать требованиям экономики и защиты окружающей среды [26], поскольку гранулы пенополистирола трудно разрушаются естественным путем. Fernando et al. [27] исследовали использование механической переработки шариков пенополистирола для изготовления прочных легких панелей в качестве стеновых материалов для зданий и домов. Эти панели можно быстро и легко изготовить и использовать в качестве хороших настенных украшений без штукатурки, что принесет пользу окружающей среде.Гранулы EPS обладают такими преимуществами, как низкая плотность, гидрофобность и теплоизоляция. Они могут соответствовать требованиям к теплоизоляции и иметь легкий вес [28,29,30]. Таким образом, разработка и изготовление этого легкого бетона (цементного грунта) с ожидаемыми механическими свойствами является необходимой темой.

Физико-механические свойства легких цементных материалов были исследованы при различном содержании цемента и времени выдержки [5,10,13,31,32,33,34,35,36]. Эти свойства включают плотность, гидравлическую проводимость, прочность на сжатие, жесткость, поведение напряжения и деформации и явления рассеяния.Джорджио и Скеррато [35] наблюдали явление рассеяния при одноосных испытаниях на сжатие и предложили микронелинейную трехмерную модель для описания явления рассеяния в бетоне. Horpibulsuk et al. [12,13,18] предложили ключевой параметр V / C пустоты / цемента, который представляет собой отношение объема пустоты к объему цемента. Параметр V / C может отражать комплексное влияние содержания цемента, воздуха и воды на поведение и прочность при напряжении и деформации. Цучида и Тан [5] предложили новую формулу для оценки прочности легкой цементной глины.Их формула подтверждена данными испытаний прочности на сжатие шести легких цементных глин с различным исходным содержанием воды. Hu et al. [37] исследовали механическое поведение мягкой глины при сложных циклических нагрузках. Они обнаружили, что циклическая прочность, циклический модуль и циклическая деформация мягкой глины значительно коррелируют с частотой двунаправленного сдвига и соотношением циклических сдвиговых напряжений. Placidi et al. [38] представили явную эволюцию поля повреждений с нагружением и обсудили новую зависимость коэффициентов жесткости от поля повреждений.В последнее время, в целях экономии средств и защиты окружающей среды, некоторые промышленные или сельскохозяйственные отходы, такие как шарики EPS [39,40], летучая зола (FA) [9,33], зола биомассы (BA) [2], зола рисовой шелухи [ 10,39], реактивный MgO [11,15,41] и резиновые заполнители [42] смешиваются с легкой цементной глиной в качестве наполнителя для строительства насыпей, аэропортов, облицовки каналов, мостов и подземных угольных шахт [41,43] ]. Например, Wang et al. [11] исследовали уплотнение, механические и микроструктурные характеристики реактивного легковесного MgO грунта с различными соотношениями вода-почва, временем карбонизации и соотношением MgO-почва.Cheng et al. [9] выполнили изотропные консолидированные дренированные трехосные испытания морской глины, смешанной с зольной смесью цемента (FAC), при ограничивающем давлении от 50 до 350 кПа. Jamsawang et al. [44] исследовали влияние типов волокон на характеристики изгиба цементно-волокнистого песка, сделанного из цемента, песка, волокон и воды. Fantilli и Chiaia [42] исследовали влияние резиновых заполнителей на механические характеристики резинового бетона с помощью испытания на трехточечный изгиб. Поэтому основное внимание уделяется влиянию каждого компонента на физико-механические свойства легкой цементной глины.

Физические и механические свойства легкой глины на основе пенополистирола важны для успешного применения в строительстве и инженерно-геологической инженерии. Механические свойства легкой глины EPS варьируются в зависимости от свойств глины, свойств EPS, содержания цемента и их массовых соотношений. Юнз и др. [45] проверили физико-механические свойства легкого грунта из пенополистирола с помощью испытаний на неограниченное и трехосное сжатие и дополнительно проанализировали влияние начального содержания воды, соотношения цемента, отношения пенополистирола и давления отверждения на прочность на сжатие легкой глины.Лю и др. [46] изготовили новый легкий пломбировочный материал, смешав шарики из полистирола с предварительной затяжкой (PSPP) с китайской мягкой илистой глиной, цементом и водой. Они обнаружили, что шарики PSPP и цемент являются наиболее эффективным фактором, влияющим на массовую плотность и прочность на сжатие легкой глины EPS. Sadrmomtazi et al. [39] исследовали возможность создания многопрочного легкого бетона, содержащего шарики из вспененного полиэтилена. Они использовали различные пропорции шариков из пенополистирола в качестве замены заполнителя, чтобы уменьшить вес бетона.Они изготовили легкий бетон средней прочности и теплоизоляции. Лю и Чен [19] изучали влияние размера валиков из пенополистирола на механические свойства легкого бетона из пенополистирола. Их результаты показывают, что механические свойства бетона EPS тесно связаны с размером и содержанием шариков EPS. Аллахверди и др. [20] произвел многопрочный активный порошковый бетон зеленого цвета с шариками из пенополистирола в качестве легких заполнителей для снижения статической нагрузки бетонных конструкций, подверженных землетрясениям.Они опробовали новую конструкцию и схему строительства высотных строительных объектов и длиннопролетных мостов. Chung et al. [47] проиллюстрировали влияние размера и способа расположения валиков из пенополистирола на характеристики легкого бетона. Они пришли к выводу, что размер или степень агрегации заполнителей полистирола внутри бетона оказали значительное влияние на характеристики бетона. Эти физико-механические свойства каждого компонента можно использовать для управления и улучшения свойств материала высококачественного пенополистирола.Предыдущие исследования уделяли больше внимания разработке новых вяжущих материалов, таких как летучая зола, реактивный MgO и т. Д., Которые использовались для улучшения физических и механических характеристик мягкой глины. Однако в нескольких литературных источниках сообщается об изменении деформации и прочности легкой цементной глины в зависимости от содержания цемента и шариков пенополистирола при трехосных испытаниях UU. Легкая цементная мягкая глина, сделанная из шариков EPS и сингапурской морской глины, до сих пор не исследовалась.

В этом исследовании систематически изучались поведение при напряжении и деформации и прочность на сжатие легкой цементной глины с помощью испытаний на трехосное сжатие UU.Во-первых, было проанализировано влияние массовых соотношений EPS к глине и цемента к глине на массовую плотность легкой цементной глины после трех дней отверждения. Затем были подробно изучены деформационные характеристики легкой цементной глины при различных ограничивающих давлениях, соотношении EPS к глине и цемента к глине после семи дней выдержки. В-третьих, отношения между прочностью на сжатие и деформацией разрушения, удельной массой и временем отверждения были выражены соответствующей формулой. Эти эмпирические формулы имеют высокие коэффициенты корреляции и могут обеспечить эффективный инженерный инструмент для прогнозирования прочности легкой цементной глины в инженерных приложениях.

3. Результаты и обсуждение

3.1. Массовая плотность

Массовая плотность и прочность смешанной легкой глины являются ключевыми параметрами для ее применения в строительстве и инженерно-геологическом строительстве. Образец через три дня выдержки вынули для измерения его (насыпной) плотности. Масса взвешивалась, и диаметры по верхней, средней и нижней частям, а также высота измерялись штангенциркулем. Объем образца был рассчитан на основе предположения о цилиндрическом образце, а затем массовая плотность была рассчитана путем деления массы массы на объем.Влияние соотношений E / S и C / S на массовую плотность смешанных образцов глины после трех дней отверждения показано на рис. Увеличение отношения C / S образцов может немного увеличить массовую плотность. По сравнению с цементом, содержание шариков пенополистирола оказало гораздо более значительное влияние на массовую плотность образца. Для конкретного отношения C / S, равного 10%, массовая плотность образца составляла 1486 кг / м 3 , когда отношение E / S было нулевым, в то время как массовая плотность образца составляла всего 660 кг / м 3 , когда E Соотношение / S составило 4%.Для конкретного отношения C / S, равного 15%, массовая плотность образца составляла 1507 кг / м 3 , когда отношение E / S было равно нулю, в то время как массовая плотность образца составляла всего 680 кг / м 3 , когда Соотношение E / S составило 4%. Отношение E / S увеличилось с 0% до 4%, но массовая плотность образца уменьшилась на 55,6% для отношения C / S 10% и 54,9% для отношения C / S 15%, соответственно. Это связано с тем, что шарики из пенополистирола имели гораздо меньший удельный вес, но гораздо больший объем. Весовое отношение шариков EPS к глине (E / S) было всего 0.5–4% с точки зрения массы глины, но объемное отношение шариков EPS к глине составляло от 73% до 582% с точки зрения объема глины. Меньшее количество шариков из пенополистирола и более высокое содержание цемента означают гораздо более высокую массовую плотность легкой глины. Следовательно, отношение E / S для легкой глины было ключевым параметром для контроля массовой плотности легкой глины.

Влияние соотношений EPS к глине (E / S) и цемента к глине (C / S) на плотность легкой глины EPS-цемента.

3.2. Напряжение-деформационное поведение

С помощью лабораторных испытаний UU-испытаний была получена серия кривых напряжения-деформации для образцов смешанной легкой глины из EPS-цемента.Взаимосвязь между осевым напряжением и осевой деформацией образцов легкой глины на основе EPS-цемента после семи дней выдержки показана для цементного отношения 10% и для цементного отношения 15%. Хорошо видно, что и отношение E / S, и ограничивающее давление оказали значительное влияние на прочность на сжатие и поведение напряжения-деформации. Для определенного отношения C / S и периода отверждения прочность на сжатие увеличивалась с увеличением ограничивающего давления, но снижалась с увеличением отношения E / S. Когда ограничивающее давление было нулевым, а отношение E / S было низким, каждая кривая напряжение-деформация имела очевидное пиковое напряжение.Когда ограничивающее давление было больше 50 кПа и E / S не равнялось 0%, кривая напряжения-деформации в трехосных испытаниях UU не имела предельного напряжения. С увеличением отношения E / S образец легкой глины разрушился от сдвига до упругопластического разрушения при более высоком ограничивающем давлении. Разрушение при сдвиге наблюдалось для неограниченных образцов (0 кПа) и образцов с более низким отношением E / S (например, EPS = 0%), но с высоким содержанием цемента. Упруго-пластическое разрушение наблюдалось для образцов с высоким ограничивающим давлением и высоким отношением E / S.Образец деформируется одноосно вдоль оси максимального главного напряжения без видимой поверхности сдвига. Гранулы пенополистирола из легкой глины обладают высокой сжимаемостью и, таким образом, повышают пластичность образцов. Следовательно, характер разрушения этой легкой глины зависит как от ограничивающего давления, так и от отношения E / S. Кроме того, увеличение содержания цемента может повысить прочность на сжатие легкой глины на основе EPS-цемента.

Кривые осевого напряжения и осевой деформации легкой глины на основе EPS-цемента с различными ограничивающими давлениями в течение семи дней выдержки с долей цемента 10% для всех соотношений EPS ( a ) 0%; ( б ) 0.5%; ( c ) 1,0%; ( d ) 2,0% и ( e ) 4,0%.

Кривые осевого напряжения и осевой деформации легкой глины на основе EPS-цемента с различными ограничивающими давлениями в течение семидневного периода отверждения с соотношением цемента 15% для всех соотношений EPS ( a ) 0%; ( b ) 0,5%; ( c ) 1,0%; ( d ) 2,0% и ( e ) 4,0%.

Разрушение при сдвиге для более низкого отношения E / S.

Упруго-пластическое разрушение для более высокого отношения E / S.

3.3. Сопротивление прочности при сжатии и деформации разрушения

Взаимосвязь между прочностью на сжатие qu и деформацией разрушения εf без ограничения давления представлена ​​в. Деформация разрушения εf (%) находилась в диапазоне от 1,3% до 5% и имела обратную зависимость от одноосной прочности qu (кПа). Степенная функция qu = 598,2εf − 1,25 (кПа) была подобрана с коэффициентом корреляции R2, равным 0,91. Эта аппроксимирующая кривая согласуется с данными Wang et al. [11] для газированного реактивного отвержденного шлама MgO и летучей золы и Du et al.[50] для глины, загрязненной цинком, обработанной цементом. Следовательно, степенная функция может использоваться для характеристики взаимосвязи между qu и εf легкой глины на основе EPS-цемента.

Взаимосвязь между прочностью на сжатие и деформацией разрушения без ограничения давления.

3.4. Сопротивление прочности при сжатии в зависимости от массовой плотности

Влияние массовой плотности ρ на прочность на сжатие qu образцов показано при различных ограничивающих давлениях. Прочность на сжатие легкой глины увеличивается примерно линейно с увеличением массовой плотности.Это связано с тем, что более низкая массовая плотность означает больший объем шариков пенополистирола и более низкое содержание цемента в легкой глине. Ослабляется влияние цемента на легкую глину. Корреляция между прочностью на сжатие qu и массовой плотностью ρ лучше всего согласуется со следующей степенной функцией:

где a1, b1 и c1 — параметры подгонки, qu — в кПа, а ρ — в кг / м 3 .

Соотношение между прочностью на сжатие и плотностью при различных ограничивающих давлениях: ( a ) 0 кПа; ( b ) 50 кПа; ( c ) 100 кПа и ( d ) 150 кПа.

Функции фитинга при различных ограничивающих давлениях (0 кПа, 50 кПа, 100 кПа и 150 кПа) показаны на a – d. Соответствующие им коэффициенты корреляции R2 равны 0,83, 0,79, 0,72 и 0,71 соответственно. Эта степенная функция важна для определения или проверки прочности на сжатие на основе массовой плотности EPS-цемента легкой глины в строительстве и инженерно-геологической инженерии.

3.5. Сопротивление прочности при сжатии и времени отверждения

показывает влияние времени отверждения на прочность на сжатие легкой глины при различных ограничивающих давлениях, соотношении E / S, равном 0.5%, а соотношение C / S — 15%. С увеличением времени отверждения прочность на сжатие легкой глины при различных ограничивающих давлениях увеличивалась в виде логарифмической функции. Прочность на сжатие qu легкой глины без ограничивающего давления составила 207,7 кПа и 339,5 кПа после трех и 28 дней отверждения, соответственно. Прочность на сжатие увеличилась на 64% от трех до 28 дней отверждения. Для других ограничивающих давлений 50 кПа, 100 кПа и 150 кПа прочность на сжатие увеличилась на 22%, 47% и 50% соответственно.Взаимосвязь между прочностью на сжатие qu и временем отверждения D может быть выражена как:

где a2, b2 и c2 — подгоночные параметры.

Повышение прочности на сжатие легкой цементной глины с течением времени отверждения при различных ограничивающих давлениях.

Подгоночные формулы и коэффициенты корреляции R2 при пяти различных ограничивающих давлениях перечислены в. Можно видеть, что эта логарифмическая функция может хорошо описывать взаимосвязь между qu и D при этих ограничивающих давлениях.Прочность на сжатие составляла 340 кПа и 536 кПа при ограничивающем давлении 0 кПа и 150 кПа, соответственно, что увеличивалось на 58% после 28 дней отверждения. Следовательно, как ограничивающее давление, так и время отверждения имеют важное влияние на прочность на сжатие легкой глины.

Таблица 3

Фитинги по прочности на сжатие и времени отверждения при различных ограничивающих давлениях.

Ограничивающее давление (кПа) Уравнение фитинга R2
0 qu = 115.7 + 67,6ln (D + 1,5) 0,97
50 qu = 265,1 + 32,1ln (D + 1,5) 0,83
100 qu = 231,7 + 78,5ln (D + 1,5) 0,94
150 qu = 239,0 + 89,9ln (D + 1,5) 0,95

4. Выводы

Была проведена серия трехосных испытаний UU для исследования физических и механических свойств легкой глины EPS-цемента, таких как массовая плотность, поведение напряжения и деформации, взаимосвязь между прочностью на сжатие и разрушением, массовая плотность и время отверждения.Из этих результатов можно сделать следующие выводы:

Во-первых, шарики из пенополистирола имели гораздо меньший удельный вес, а соотношение E / S было ключевым фактором для контроля массовой плотности легкой глины на основе цемента из пенополистирола. Массовая плотность легкой глины EPS-цемента уменьшалась с увеличением отношения E / S. Отношение E / S увеличилось с 0% до 4%, массовая плотность легкой глины EPS-цемента после трех дней выдержки снизилась на 55,6% для отношения C / S 10% и 54,9% для отношения C / S 15%, соответственно.

Во-вторых, увеличение содержания цемента может повысить прочность на сжатие, а соотношение E / S и ограничивающее давление определяют характер разрушения легкой глины на основе EPS-цемента. Разрушение при сдвиге произошло в образце из легкой глины без ограничивающего давления и более низкого отношения E / S. Гранулы из пенополистирола были очень сжимаемыми, что увеличивало пластичность образцов. Разрушение при сдвиге изменилось на упругопластическое разрушение с увеличением отношения E / S и ограничивающего давления легкой глины.

В-третьих, отношения прочности на сжатие qu с деформацией разрушения εf и массовой плотностью ρ легкой глины EPS-цемента можно описать степенными функциями. Высокая прочность на сжатие qu соответствовала меньшей деформации разрушения εf, и соотношение в этом исследовании было qu = 598,2εf − 1,25 (кПа) с R2 = 0,91. Более высокая массовая плотность означает больше цемента и меньшее содержание шариков пенополистирола в образцах и более высокую прочность на сжатие.

Наконец, время отверждения и ограничивающее давление были важны для прочности на сжатие.Логарифмическая функция может описывать взаимосвязь между прочностью на сжатие qu и временем отверждения D при пяти различных ограничивающих давлениях. Прочность на сжатие увеличилась на 64%, 22%, 47% и 50% для пяти различных ограничивающих давлений (0 кПа, 50 кПа, 100 кПа и 150 кПа), соответственно, от трех до 28 дней отверждения.

Способ приготовления полистиролбетонной смеси

(57) Реферат:

Область применения. Производство строительных материалов, в частности легких бетонных смесей на полистирольном наполнителе, обладающих теплоизоляционными и конструктивными свойствами.Суть изобретения. Способ приготовления полистиролбетонной смеси заключается в предварительном смешивании гранулированного полистирола с органической добавкой, смеси омыленной древесины и отходов производства капролактама из бензола — водного слоя СДК на основе моно- и дикарбоновых кислот в соотношении соответственно , мас.%: 40-70 и 30-60 с последующим перемешиванием с цементом и водой при соотношении компонентов смеси, мас.%: цемент 67-72, полистирол гранулированный 5-6,5, указанная органическая добавка 0,15- 0,35, вода — остальное.Возможна иная последовательность смешивания компонентов. Прочность бетона на 28 сутки при давлении 127 кгс / см 2 при изгибе составляет 4,8 кгс / см 2 , удельная электропроводность — 0,103 Вт / м К. 2C.p. ф-кристаллы, 2 таб. Изобретение относится к области строительных материалов, в частности, к способу приготовления легких полистиролбетонных смесей, используемых для изготовления строительных конструкций и изделий с высоковым изготовлением сэндвич-панелей, включая подготовку, укладку и уплотнение бетона в следующем соотношении: , мас.EPS 4,5-5,3; жидкое стекло (на сухой основе) 1,2-4,0; Портленд 66,0-70,0; смола древесины омыляется 0,08-0,12 и вода остальное [1] Недостатком этого способа является наличие вредных примесей, свободных от стирола. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ приготовления легких бетонных смесей на основе гранулированного полистирола. , заключающийся в том, что проводят предварительную обработку гранул составом следующего состава, мас.поливинилацетатная дисперсия 4,8-9,0; Портленд 25,0-52,9; зола ТЭС 10,6-38,6; вода остальное [2] Недостатком способа является относительно высокая плотность готового пенополистиролбетона и значительное выделение вредных примесей в окружающую среду. Техническое решение направлено на снижение выбросов свободного стирола из полистирольного корпуса и повышение экологической безопасности конструкций на его основе. Это достигается тем, что в способе приготовления полистиролбетонной смеси, включающая новый полистирол в смеси с органическими добавками, а в качестве добавки — смесь смолы омыленной древесины и отходов производства капролактама из бензола — водный слой SDK на основу моно- и дикарбоновых кислот в соотношении, соответственно, мас.и 40-70 30-60 со следующим содержанием компонентов полистиролбетонной смеси, соответственно, мас. цемент 67-72, полистирол гранулированный
5-6,5,
, указанная органическая добавка 0,15-0,35,
вода, остальное. Один из вариантов описанного способа состоит в том, что первый гранулированный полистирол смешивают с 50-83,3% от общей массы органической добавки и частью воды при соотношении последней к органической добавке, соответственно 10-15: 1, а в качестве добавки — смесь смолы омыленной древесины и отходов производства капролактама из бензола, водный слой СДК на основе моно- и дикарбоновых кислот в соотношении соответственно по массе.и 40-70 30-60 с последующим опудриванием гранулированного полистирольного цемента с последующим введением при перемешивании оставшихся частей органических добавок и смешивания воды, а соотношение компонентов полистирольной смеси мас. цемента 67-72,
гранулированный полистирол 5-6,5 Способ приготовления полистиролбетонной смеси следующий: на расчетное количество гранул пенополистирола наносится водный раствор органических добавок с последующим тщательным перемешиванием гранул до полного впитывания раствора и равномерное перераспределение объема гранул.Свеженанесенная добавка к растворам легко проникает в поры и капилляры гранул полистирола и с первого момента перемешивания принимает активное участие в химической реакции с молекулами свободного мономера — стирола. Химию такого взаимодействия схематически можно представить следующим уравнением:
C 6 H 5 CH CH 2 + HOOC Ri COOH
C 6 H 5 CH 2 CH 2 OOC Ri COOH
Этот химический процесс интенсивно протекает при температурах 15-20 o C с образованием твердых веществ с меньшей летучестью и токсичностью по сравнению со стиролом.Затем проводят минерализацию полусухой смеси, закрывая остаточным раствором комплексных химических добавок в водном замесе, с последующим интенсивным перемешиванием до получения однородной полистиролбетонной смеси. Приготовленная таким образом в смесителе бетонная смесь превратилась в продукт и подверглась режиму термовлагообработки: предварительная выдержка 2 часа повышение температуры до 655 o C 5 часов охлаждение 2 часа Отверждение продуктов можно проводить в нормальные условия. В условиях термовлажностной обработки продукты реакции плавятся и диффундируют в периферические слои продукта.Но по мере движения они подвергаются дальнейшему химическому взаимодействию с минералами, частями клинкера и продуктами гидратации по уравнению:
В описываемых реакциях образуются комплексы, прочно удерживающие стирольные группы в теле бетона в виде относительно безвредных веществ. изделия прочно связаны с бетонной матрицей и не подвержены каким-либо заметным миграционным процессам в готовых полистиролбетонных конструкциях в естественных условиях. Долговечность готовых изделий определялась по ГОСТ 17117.10-81, насыпная плотность по ГОСТ 17117.3-81, влажность в капиллярном отсосе в течение 5 суток по ГОСТ 17117.5-81, теплопроводность по ГОСТ 7076-78. и наличие свободного стирола в 15820-82 «Полимеры и сополимеры стирола. Газохроматографом» получены конкретные рецептуры составов по предлагаемому способу и условиям его реализации. 1. Способ приготовления полистиролбетонной смеси, включающий смешивание цемента, гранулированного полистирола, органических добавок и воды, отличающийся тем, что вначале гранулированный полистирол смешан с органической добавкой, а в качестве добавки — смесь смолы, омыленной древесины и отходов. производство капролактама из бензола, водного слоя СДК на основе моно- и дикарбоновых кислот в соотношении 30 60 40 70 (мас.) при следующем компоненте полистиролбетонной смеси, мас. Цемент 67 72
Гранулированный полистирол 5,0 6,5
Указанная органическая добавка 0,15 0,35
Вода Остальное
2. Способ приготовления полистиролбетонной смеси, включающий перемешивание цемент, гранулированный полистирол, органические добавки и вода, при этом первый гранулированный полистирол смешан с 50,0 83,3 от общей массы органической добавки и частью воды при соотношении последней к органической добавке соответственно 10 15 1 , в качестве добавки, смесь смолы омыленной древесины и отходов производства капролактама из бензола, водный слой СДК на основе моно- и дикарбоновых кислот в соотношении, соответственно am при смешивании других частей органических добавок и воды, кроме того, соотношение компонентов полистирольной смеси мас.Цемент 67 72
Гранулированный полистирол 5,0 6,5
Указанная органическая добавка 0,15 0,35
Вода F

IRJET-Запрошенная вами страница не найдена на нашем сайте

IRJET приглашает статьи из различных инженерных и технологических дисциплин, научных дисциплин для Тома 8, выпуск 7 (июль-2021)

Отправить сейчас


IRJET Vol-8, выпуск 7, Июль 2021 г. Публикация продолжается …

Обзор статей


Получено IRJET «Импакт-фактор научного журнала: 7.529 «на 2020 год.

Проверить здесь


IRJET получил сертификат регистрации ISO 9001: 2008 для своей Системы менеджмента качества.


IRJET приглашает участников различных инженерных и технологических и научных дисциплин для Тома 8 Выпуск 7 ( Июль 2021 г.)

Отправить сейчас


IRJET Vol-8 Выпуск 7, июль 2021 г. Публикация продолжается …

Обзор статей


Получено IRJET «Фактор влияния научного журнала: 7.529 «на 2020 год.

Проверить здесь


IRJET получил сертификат регистрации ISO 9001: 2008 для своей Системы менеджмента качества.


IRJET приглашает участников различных инженерных и технологических и научных дисциплин для Тома 8 Выпуск 7 ( Июль 2021 г.)

Отправить сейчас


IRJET Vol-8 Выпуск 7, июль 2021 г. Публикация продолжается …

Обзор статей


Получено IRJET «Фактор влияния научного журнала: 7.529 «на 2020 год.

Проверить здесь


IRJET получил сертификат регистрации ISO 9001: 2008 для своей Системы менеджмента качества.


IRJET приглашает участников различных инженерных и технологических и научных дисциплин для Тома 8 Выпуск 7 ( Июль 2021 г.)

Отправить сейчас


IRJET Vol-8 Выпуск 7, июль 2021 г. Публикация продолжается …

Обзор статей


Получено IRJET «Фактор влияния научного журнала: 7.529 «на 2020 год.

Проверить здесь


IRJET получил сертификат регистрации ISO 9001: 2008 для своей Системы менеджмента качества.


IRJET приглашает участников различных инженерных и технологических и научных дисциплин для Тома 8 Выпуск 7 ( Июль 2021 г.)

Отправить сейчас


IRJET Vol-8 Выпуск 7, июль 2021 г. Публикация продолжается …

Обзор статей


Получено IRJET «Фактор влияния научного журнала: 7.529 «на 2020 год.

Проверить здесь


IRJET получил сертификат регистрации ISO 9001: 2008 для своей Системы менеджмента качества.


IRJET приглашает участников различных инженерных и технологических и научных дисциплин для Тома 8 Выпуск 7 ( Июль 2021 г.)

Отправить сейчас


IRJET Vol-8 Выпуск 7, июль 2021 г. Публикация продолжается …

Обзор статей


Получено IRJET «Фактор влияния научного журнала: 7.529 «на 2020 год.

Проверить здесь


IRJET получил сертификат регистрации ISO 9001: 2008 для своей Системы менеджмента качества.


IRJET приглашает участников различных инженерных и технологических и научных дисциплин для Тома 8 Выпуск 7 ( Июль 2021 г.)

Отправить сейчас


IRJET Vol-8 Выпуск 7, июль 2021 г. Публикация продолжается …

Обзор статей


Получено IRJET «Фактор влияния научного журнала: 7.529 «на 2020 год.

Проверить здесь


IRJET получил сертификат регистрации ISO 9001: 2008 для своей Системы менеджмента качества.


IRJET приглашает участников различных инженерных и технологических и научных дисциплин для Тома 8 Выпуск 7 ( Июль 2021 г.)

Отправить сейчас


IRJET Vol-8 Выпуск 7, июль 2021 г. Публикация продолжается …

Обзор статей


Получено IRJET «Фактор влияния научного журнала: 7.529 »на 2020 год.

Проверить здесь


IRJET получил сертификат регистрации системы менеджмента качества ISO 9001: 2008.


Оборудование для производства полистиролбетона. Бетонные блоки


Описание и основные свойства полистиролбетона

Полистирол (ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ Р 51263-99) — композиционный материал, состоящий из портландцемента и его разновидностей, заполнителя кремнезема (кварцевый песок или летучая зола ТЭЦ), пористого наполнителя (гранулы пенополистирола) и модификаторов (ускорители схватывания, пластификаторы и др.) При контроле соотношения компонентов в смеси можно получить полистирол разных марок по показателям средней плотности в сухом состоянии от D150 до D600. В результате мы получаем как конструкционный, так и изоляционный материал.

Благодаря хорошим теплофизическим свойствам полистирола этот материал может использоваться как самостоятельная система теплоизоляции наружных стен вместо использования так называемых систем утеплителей с креплением, где в качестве утеплителя используется минеральная вата или более популярное решение — полистирол.

Область применения полистиролбетона для объектов жилищного и промышленного строительства чрезвычайно широка:

  • Производство товарных полистиролбетонных смесей различной плотности;
  • Монолитная теплоизоляция чердачных перекрытий и крыш;
  • Устройство наружных стен в несъемной опалубке каркасных зданий;
  • Утепление наружных стен и поверхностей реконструируемых зданий;
  • Монолитная изоляция элементов наружных стен и полов;
  • Монолитные наружные и внутренние стены и перегородки;
  • Производство светоизоляционных изделий для строительства несущих и самонесущих элементов (стеновые блоки, блоки внутренних перегородок и т. Д.)).


Основные технические характеристики полистиролбетона

Таблица 1

Марка по удельному весу

Сопротивление сжатию, МПа

Предел прочности при растяжении, МПа

Марка морозостойкости

D150

0.18

F35

D175

0,22

F50

D200

0,3

F75

D225

0.45

0,27

F75

D250

0,65

0,38

F100

D300

1

0,53

F150

D350

1.3

0,63

F150

D400

1.9

0,65

F150

D450

1.9

0,68

F200

D500

2.6

0,70

F200

D550

2,6

0,74

F200

D600

3.2

0,76

F300

Таблица 2

Марка по удельному весу

Коэффициент теплопроводности в сухом состоянии, Вт / (м × ° С)

Прогнозируемое поведение сборных элементов в

Операционная среда A и B

Влажность w,%

Коэффициент теплопроводности, Вт / (м × ° С)

Пропускание паров влаги, мг / (м × ч × Па)

А

B

А

B

А, Б

D150

0.051

3.0

4.0

0,054

0,056

0,135

D175

0,055

3.0

4.0

0,058

0.060

0,128

D200

0,062

3.0

4.0

0,066

0,069

0,120

D225

0,066

3.0

4.5

0,071

0,075

0,115

D250

0,070

3.0

4.5

0,076

0,80

0.110

D300

0,078

3.0

5.0

0,085

0,091

0,100

D350

0,085

3.5

6.0

0,095

0,101

0,090

D400

0,095

3.5

6.0

0,106

0,117

0,085

D450

0.105

4.0

7.0

0,118

0,130

0,080

D500

0,115

4.0

7.0

0,130

0.145

0,075

D550

0,125

4.0

8.0

0,143

0,160

0,070

D600

0,135

4.0

8.0

0,158

0,176

0,068

Таблица 3

Марка по удельному весу

Класс горючести по ГОСТ 30244

Класс горючести по ГОСТ 30402

Класс дымообразующей способности по ГОСТ 12.1,044 *

Класс токсической опасности по ГОСТ 12.1.044 *

D150

Г1

В1

Умеренный

Умеренно опасно

D175

D200

D225

D250

D300

Маленький

D350

D400

D450

D500

D550

D600

* В Российской Федерации согласно СНиП 21-01-97 * (строительные нормы и правила) строительные материалы с умеренной дымообразующей способностью относятся к категории D2, с малой дымообразующей способностью к категории D1; по токсичности продуктов сгорания умеренно опасные материалы относятся к Т2, малоопасные — к Т1.

Полистиролбетон сочетает в себе качественные технические, эксплуатационные и стоимостные характеристики и является лучшей альтернативой традиционным тепло- и звукоизоляционным материалам.
Многие российские архитекторы, строители и арендаторы оценили выдающиеся свойства полистиролбетона как наиболее подходящего современного и перспективного материала для эффективного строительства.

Технология изготовления малогабаритных изделий из полистиролбетона

Основные технологические операции:

  • Вспенивание гранул полистирола;
  • Сушка (созревание) гранул полистирола;
  • Дозирование сырых компонентов;
  • Приготовление полистиролбетона;
  • Формовка полистиролбетонной массы;
  • Упрочнение полистиролбетонной массы;
  • Нарезка полистиролбетонной массы на блоки заданных размеров;
  • Хранение полистиролбетонных блоков.
  • Вспенивание гранул полистирола.

Процесс вспенивания гранул полистирола состоит из предварительного вспенивания и сушки (созревания) гранул вспененного полистирола. Гранулы пенополистирола из бункеров для связки кормов поступают в пеногенератор с помощью винтового конвейера. Под воздействием водяного пара гранулы пенополистирола размягчаются и начинают вспениваться. Гранулы полистирола увеличиваются в объеме и заменяются невспененными гранулами. Лопасти шнека перемешивают гранулы пенополистирола, предотвращая слипание и способствуя равномерному перемещению материала к разгрузочному окну установки при постоянном воздействии водяного пара.

Сушка (созревание) гранул полистирола

Гранулы пенополистирола содержат до 10-15% влаги, кроме того, внутри гранул существует отрицательное давление из-за конденсации водяного пара. Это может привести к деформации (сжатию) гранул пенополистирола. Сжатие пеллет резко снижает количество материала и приводит к значительному увеличению насыпной плотности. Вот почему гранулы пенополистирола необходимо сушить для стабилизации внутреннего давления и упрочнения внешних стенок гранул.Использование пневматических сушильных и транспортировочных установок для пенополистирола позволяет быстро и эффективно снизить остаточную влажность материала до 6,3% при перемещении материала в бункеры для созревания. Гранулы пенополистирола остаются в бункере для созревания около 4-12 часов, в зависимости от размера зерна, насыпной плотности и остаточной влажности. Значительного сокращения времени выдержки можно добиться, применяя метод перекачки гранул потоком нагретого воздуха из одного бункера в другой.В этом случае время созревания сокращается до 2-3 часов.

Дозирование сырых компонентов

Готовые гранулы пенополистирола из бункера созревания подаются воздушным потоком по продувочному трубопроводу в приемник-бункер объемного дозатора. По мере заполнения дозатора гранулы попадают в смеситель. Цемент и мелкодисперсный наполнитель (зола-унос) из бункеров с помощью шнековых питателей по очереди подаются в бункер весового дозатора. При заполнении бункера дозатора необходимым количеством материала шнековый питатель отключается.Затем открывается пневматическая заслонка дозатора и материал попадает в смеситель. Перед началом смены в специальные емкости наливают воду. Рекомендуемая температура воды для затворения + 40-50 * С.

Приготовление полистиролбетона

Компоненты полистиролбетона (гранулы пенополистирола, цемент, инертный наполнитель, вода, добавки) дозированно подаются в смеситель. Дозировка компонентов определяется технологическим регламентом предприятия. Последовательность загрузки компонентов смеси: Загрузка компонента полистирола в рабочий смеситель осуществляется в следующем порядке.Сначала в смеситель подают дозированный по объему полистирол, затем воду и химические добавки. Смесь перемешивают 1-2 минуты. Затем в смеситель загружают дозированный цемент (наполнитель) и смесь перемешивают не менее 3 минут до получения однородной пористой структуры. Общая продолжительность процесса приготовления полистиролбетона, включая время загрузки компонентов и продолжительность их перемешивания, должна быть не менее 3-5 минут. В процессе смешивания компонентов необходимо визуально контролировать состояние полистиролбетона, его пластичность.Литье из полистирольной массы. Это процесс заливки полистиролбетонной смеси в предварительно смазанные формы для формирования полистирольной массы.

Отверждение полистирольной массы

Скорость застывания полистирольной массы в формах зависит от следующих основных факторов: активности связующего, температуры в помещении и наличия камеры термической обработки. Использование камеры позволяет ускорить процесс получения демонтажной прочности, а также получить полистиролбетон с высокими прочностными характеристиками.Использование мобильных форм со съемными бортами позволяет исключить из процесса подъемные механизмы, что в свою очередь снижает расход материалов и материальные затраты.

Нарезка массы на блоки из полистиролбетона с заданными размерами

Раскрой массы на стеновые блоки из полистиролбетона заданных размеров осуществляется с помощью автоматизированного раскройного комплекса. Производительность комплекса составляет 4-5 м 3 / час, а за одну рабочую смену (12 часов) производительность может достигать 40-60 м 3.Это достигается за счет особенностей изготовления режущего комплекса. На раскройном комплексе работают всего два человека.

Склад полистиролбетонных блоков

После распиловки готовые блоки укладываются на поддон и обматываются стрейч-лентой. Поддоны с полистиролбетонными блоками хранятся на складе готовой продукции до 70% прочности и товарной влажности не более 25% (7-10 дней). Температура должна быть не ниже 15 0 С. Поддоны с блоками устанавливаются в 2-3 этажа, занимаемая площадь рассчитывается исходя из суточной производительности.

Технология приготовления и заливки монолитного полистиролбетона

Монолитный полистиролбетон — это эффективный, экологически чистый, прочный и прочный стеновой материал, который все более востребован на строительном рынке. Разработанная технология позволяет производить монолитный полистиролбетон прямо на строительной площадке и обеспечивает транспортировку пенобетонной смеси героторными насосами без расслоения, а также позволяет заливать смесь в опалубку без виброуплотнения.Применение монолитного полистиролбетона в наружных стенах вместо кладки блочных стен позволяет:

  • Увеличить коэффициент теплотехнической однородности и соответственно увеличить на 30% и более сопротивление теплопередачи стен, исключив кладочные швы из теплопроводного цементно-песчаного раствора;
  • Уменьшить трудозатраты на возведение стен;
  • Увеличение темпов выполнения строительных работ.

Основные технологические операции:
  • Приготовление полистиролбетона;
  • Укладка монолитного полистиролбетона;
  • Упрочнение монолитного пенобетона;

Приготовление полистиролбетона

Компоненты полистиролбетона (гранулы пенополистирола, цемент, инертный наполнитель, вода, добавки) дозированно подаются в смеситель.
Дозировка компонентов определяется технологическим регламентом предприятия.
Последовательность загрузки компонентов смеси:
Загрузка полистирольного компонента в рабочий смеситель осуществляется в следующем порядке.
Сначала в смеситель подают дозированный по объему полистирол, затем воду и химические добавки.
Смесь перемешивают 1-2 минуты. Затем в смеситель загружают дозированный цемент (наполнитель) и смесь перемешивают не менее 3 минут до получения однородной пористой структуры.
Общая продолжительность процесса приготовления полистиролбетона, включая время загрузки компонентов и продолжительность их перемешивания, должна быть не менее 3-5 минут.
В процессе смешивания компонентов необходимо визуально контролировать состояние полистиролбетона, его пластичность.

Укладка монолитного полистиролбетона

Это процесс заливки смеси полистиролбетона в подготовленную опалубку.

Отверждение монолитной пены

Скорость застывания монолитного полистиролбетона зависит от следующих основных факторов: активности вяжущего, температуры в помещении.

Самые популярные варианты заливки легкого и теплого пола

Использование песчано-цементной стяжки для выравнивания напольного покрытия может привести к увеличению давления на внутреннюю облицовочную плиту. Во избежание перегрузок следует использовать легкие материалы — монолитный пенополистиролбетоном. Он сделан из цемента и полистирола. Смесь этих компонентов обеспечивает стяжку пола из полистиролбетона, достаточно теплую, легкую, устойчивую к растрескиванию и усадке.Такие свойства обеспечиваются характеристиками гранул пенополистирола. Причем плотность и вес полученных теплых галстуков могут варьироваться в зависимости от области применения за счет изменения пропорций составляющих их материалов.

А для того, чтобы сделать основу более быстрой, используйте готовую смесь Knauf UBO. Это сухой раствор на основе специального цемента и гранул полистирола в качестве наполнителя. Допустимая толщина слоя от 3 до 30см.

Покрытие из пенополистирола на данный момент считается одним из самых популярных.Основными причинами этого являются следующие преимущества теплой стяжки из армированного пенополистиролбетона:

  • увеличенный срок службы по сравнению с большинством других пластиков;
  • хорошие теплоизоляционные свойства, позволяющие получить комфортный микроклимат в помещении даже без дополнительного утепления;
  • экологическая безопасность, полученная за счет использования в производстве пищевого полистирола материала, просто залитого в цемент.

Кроме того, среди преимуществ пенополистирола на основе основы — простота его изготовления.Заливку легкой стяжки для полов можно производить непосредственно на объекте и практически в любых условиях. Тем более что габариты установки для перемешивания не превышают 0,8 м по ширине, а вес — 100 кг.

К недостаткам полученного напольного покрытия можно отнести только две характеристики материала — его относительно высокую цену. При покупке готовой смеси мешок УБО весом 25 кг (достаточно большой мешок) стоит около 450 руб. При расходе сухой смеси 1 м при толщине слоя 30 мм -17,6 кг.

В любом случае при использовании легких шпатлевок придется делать еще более армирующую цементную стяжку пола.

Варианты утепления стяжки пола

Несмотря на то, что полистирол может замедлить потерю тепла даже без дополнительной теплоизоляции, рекомендуется усилить теплоизоляцию за счет утепления стяжки пола. Для этого используют самые разные материалы, в том числе керамзит и пенополиуретан. Кроме того, может использоваться с напольными покрытиями из пенополистирола. Система водяного отопления — особенно в частных домах, где автономное отопление.

Керамзит — самый популярный утеплитель под стяжку пола и отличается высокой степенью экологичности и огнестойкости. Материал достаточно подвижный и требует бережного обращения при стяжке пола из керамзита. Несмотря на то, что он достаточно эффективен для создания теплоизоляции, его толщина должна быть не менее 150 мм, что уменьшает высоту помещения. Поэтому керамзит нельзя использовать в помещениях с низкими потолками.

Материалы для стяжки пола, подходящие для утепления шпал, переноски и пенопластов или гранул.В первом случае пену кладут под стяжку. При использовании гранул их добавляют непосредственно в стяжку в пропорции 1: 1 к основному материалу.

Хорошая изоляция и, можно сказать, обладающая еще и хорошими звукоизоляционными свойствами. Хотя из-за высокой гигроскопичности он должен быть изолирован от прямого контакта с водой, а относительно небольшая прочность требует обязательного использования арматурной сетки, но в бетонном полу ее не использовать.

Теплоизоляция может выполняться под стяжкой пола и пеноплексом — полимерным материалом, который изготавливается из закрытой ячеистой структуры.Утеплитель отличается высокой влагостойкостью и прочностью на сжатие, а также хорошей огнестойкостью. На пеноплексовые плиты обязательно монтируются гидроизоляционная пленка и армирующая сетка. Толщина, наносимая поверх стяжки, должна быть не менее 40 мм.

Еще один утеплитель под стяжку теплого пола -напыляемый на поверхность и не требует дополнительной паро- и гидроизоляции. Низкая теплопроводность обеспечивает минимальную толщину наплавки, при этом высота помещения практически не уменьшается.Причем процесс нанесения материала на поверхность занимает минимум времени — через 3 часа после этого можно переходить к нанесению стяжки.

Выполняя тёплую стяжку пола своими руками, можно использовать для улучшения тепловых характеристик покрытия трубопроводной системы, запитки от автономного или централизованного отопления. В этом случае необходимо устроить гидроизоляцию и положить поверх труб алюминиевую фольгу для отражения тепловой энергии. И только потом устраивайте стяжку.

В таблице приведены характеристики различных видов теплых стяжек.

позиция

Расширенный (70 мм) +
CP (40 мм)

пенобетон (60 мм) +
CP (40 мм)

Пенополистирол (40 мм) +
CP (40 мм)

Minvata (50 мм) +
CP (40 мм)

полистирол (50 мм) +
CP (30 мм)

Грунтовка

+

+

гидробарьер

+

+

изоляция

+

+

+

Работа на отопителе

+

+

+

+

арматурная сетка

+

+

Решение

+

+

+

+

+

Работы по основной стяжке

+

+

+

+

+

общий вес 1 кв.м ..

115 кг

82 кг

64 кг

72 кг

48 кг

«Пирог» Толщина

110 мм

100 мм

80 мм

90 мм

80 мм

средняя цена, руб / м 2

720

610

590

650

490

Подготовительные работы

Перед тем, как сделать стяжку теплого пола, необходимо выбрать подходящие материалы и подготовить основание.Для этого с напольного покрытия удаляются остатки старой отделки, таким образом, чтобы для очистки остался только бетон. После этого прокладываются базовые каналы для коммуникаций — электропроводка и трубопроводы (при необходимости для этого используются кабельные каналы).

Следующий этап — обработка гидроизоляционной мастикой бетонной плиты или перекрытия специальной влагозащитной мембраной. Теперь можно приклеить к нижней части стены демпферную ленту, способную защитить стяжку от растрескивания и усилить перекрытие параметров звукоизоляции.

На момент подготовительных работ уже должен быть выбран и приобретен подходящий пенополистирол, а также все необходимые компоненты для приготовления стяжки. Основной материал, как правило, продается в мешках по 170 или 420 литров, а специальная воздухововлекающая добавка DLS (древесная омыленная смола) — в виде порошка или раствора. Наличие SDS позволяет сделать стяжку пола еще более теплой и простой в эксплуатации.

Приготовление раствора

Для приготовления раствора, из которого будет выполнена стяжка, могут использоваться не только основные компоненты (цемент и пенополистирол), но и несколько дополнительных компонентов.Так, например, добавление песка увеличивает прочность напольного покрытия. Хотя при этом снижаются тепловые характеристики материала и, наоборот, увеличивается плотность. В качестве наполнителей можно использовать и натуральный камень для стяжки подпольного пола, повышающего прочность материала на истирание, и гравий или гальку. Не рекомендуется добавлять раствор бетонной крошки, шлака и золы, снижающих прочность напольного покрытия.

Есть еще одна деталь по использованию песка, которую можно изготовить своими руками.Пропорции цемента важно соблюдать, при правильной варке можно без использования песка. Чтобы сохранить следующую ячейку; берут 1 часть цемента, 2 части песка и 5 пенополистерольных гранул и перемешивают. Такой состав можно использовать при возведении стен.

Одним из самых популярных способов, как связать теплый пол своими руками, является использование пенополистирола марки 300, для чего требуется 240 кг цемента на 1 кубический метр полистирольных шариков, 0,65% по объему и до 120 литров LMS. вода.

Соотношение компонентов, необходимое для получения материала различной прочности, можно взять из таблицы.

Цемент
Сделать полистиролбетон Объем пенополистирола, куб. м Масса, т Объем воды,

куб. м

Доля добавок ДЛС,%
200 1 0,16 0,1 0,8
300 1 0,24 0,12 0,65
350 1 0,29 0,13 0,62
400 1 0,33 0,15 0,6
500 1 0,41 0,17 0,45

Процесс приготовления — довольно простое решение — решив, следует ли нагревать галстуки, как приготовить правильную смесь, выполните следующие действия:

  1. В емкость добавлено необходимое количество воды;
  2. — заливка цемента;
  3. Смесь перемешивали с помощью дрели до тех пор, пока ее консистенция не стала похожей на йогурт;
  4. В полученный раствор залили пенополистирол.

На завершающем этапе варки миксера настраивают вдавливание шариков полистирола и используют в растворе до тех пор, пока большинство из них не покрывается цементом. После этого переключение направления вращения на противоположное и дальнейшее перемешивание в течение нескольких минут. В результате должен получиться материал, напоминающий грубую икру, практически без урожая.

Видео:

Заливка смеси

Способ заливки пола из пенополистирола предусматривает установку маяков, которые необходимо выровнять в одной плоскости.Для получения достаточно теплой поверхности и, одновременно, не слишком большого уменьшения верхней части помещения высоту направляющей устанавливают на уровне 5 см от основания. Затем приступают к выполнению стяжки, переходя от одного из дальних углов комнаты к стене и облицовочному материалу по пропитанным водным правилам. Для ускорения процесса заливку желательно выполнять не в одиночку, а с помощником — пока один исполнитель наливает материал, второй разравнивает.

В процессе работы следует обратить внимание на стену, с которой нужно вовремя удалить остатки раствора.НО, закончив заливку легкой стяжки пола, рекомендуется сразу обеспечить правильные условия ее высыхания — от 15 до 25 градусов, невысокую влажность и полное отсутствие сквозняков. Несоблюдение допустимого микроклимата может привести к появлению трещин на поверхности. Через сутки после завершения работ необходимо снять направляющую и заделать остальные их отверстия той же смесью.

Сухая стяжка с использованием GOLS

В связи с тем, что идеально ровную поверхность с помощью пенополистирола получить в короткие сроки невозможно, используйте другие методы создания напольного покрытия.Одна из них — это сухая стяжка теплого пола Knauf, особенностью которой является не заливка жидкой смеси, а заливка специальной керамзитовой засыпкой. Основные этапы этого процесса:

  1. Подготовка основания;
  2. Укладка гидроизоляции и утепления;
  3. Заливка основным материалом. Толщина сухой стяжки Knauf должна быть не более 3-5 см.

К преимуществам такого пола можно отнести увеличение скорости укладки, высокие тепло- и звукоизоляционные характеристики, а также минимальную потерю высоты в помещении.Стоит отметить отсутствие такого преимущества, как необходимость подождать 2-3 недели до полного высыхания поверхности. А к недостаткам теплой сухой стяжки пола Knauf относят разве что относительно высокие материальные затраты и повышенный уровень запыленности. Из-за этого для проведения работ требуется только использование специальных средств индивидуальной защиты — костюмов и респираторов. При этом все средства, потраченные на создание с помощью легкой стяжки теплого пола, окупаются заметным временем завершения ремонта.

Видео:

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *