Ячеистый бетон — свойства, применение, характеристики ячеистого бетона

Ячеистый бетон – это строительный материал, пористая структура которого сформирована в результате химической реакции или механического перемешивания. В качестве исходного сырья для ячеистого бетона используют портландцемент, перемолотую известь, кремнеземистые вещества, гипс и жидкое стекло. Смесь насыщается пузырьками воздуха. Этот вид бетона имеет меньший вес, чем бетон без вспененной текстуры.

Преимущества ячеистого бетона

Ячеистый бетон отличается:

• долгим сроком службы;
• пожароустойчивостью;
• легким весом,
• теплоизоляционными характеристиками,
• удобством использования,
• крупными размерами.

Ячеистые бетоны довольно прочные: из них можно возводить трехэтажные здания бескаркасного типа. При сильных пожарах ячеистый бетон не теряет своей прочности и механической устойчивости. Ячеистый бетон при низкой плотности обладает небольшим весом и не дает нагрузки на фундамент. Легкий материал позволяет сэкономить значительную часть бюджета на основании. Ячеистые бетонные блоки выбирают на почвах с высоким уровнем грунтовых и приповерхностных вод, где нецелесообразно возводить глубокие фундаменты.

Блоки, изготовленные неавтоклавным способом, могут разрушаться из-за сезонного промерзания и оттаивания. Влага, которая проникает в бетонные блоки, со временем приводит к трещинам и разрушению. Для ячеистого бетона применяют цемент марок М400 и выше. Плотность зависит от вида добавок, качества цемента, расхода сырья. Ячеистый бетон имеет прочность кирпича и природного камня, обычного бетона, при этом вес и нагрузка на фундамент для этого строительного материала в несколько раз ниже.

Блоки из ячеистого бетона

Блоки из ячеистого бетона разделяют на:

• газобетонные,
• и пенобетонные.

Для формирования пенобетонных блоков используют пенообразователи. Сырье загружают в машину для смешивания, добавляют пенообразователи, разливают по формам. Процесс поризации пеной происходит только в беспесчаных смесях. Пенобетонные блоки можно использовать сразу после застывания. Газобетонные блоки получают в результате химического процесса. Газобетонные блоки затвердевают в автоклаве, приобретая нужные геометрические пропорции.

Блоки из ячеистого бетона классифицируют по плотности. Прочность газобетонных блоков выше, чем у пенобетонных разновидностей. При усадке пенобетон чаще растрескивается, но он почти не впитывает влагу и не требует антикоррозийной обработки. Блоки из ячеистого бетона имеют большие размеры, поэтому скорость работ значительно возрастает. Пено- и газобетонные блоки легко обрабатываются и режутся.

Основное применение ячеистого бетона

Для ячеистых бетонов выделяют три сферы назначения:

• для утепления стен, перекрытий, трубопроводов (используют неплотные разновидности),
• для возведения зданий и сооружений,
• универсальный конструкционно-теплоизоляционный.

Ячеистый бетон используют для строительства несущих, внутренних и наружных стен. Для устройства внутренних перегородок материал заменяет дорогостоящие панели, создавая повышенную звукоизоляцию. Пено- и газобетонные блоки подходят для возведения промышленных предприятий, хозяйственных малоэтажных объектов, жилых помещений разной этажности. Ячеистый бетон не способен противостоять увеличенным деформационным нагрузкам, поэтому при неправильном выборе типа фундамента и недостаточном изучении грунтов на участке строительства стены из ячеистого бетона могут треснуть.

характеристики по ГОСТ, свойства, цены, фото

Камень искусственный (общее название) производится в нескольких вариантах, и специфика применения тех или иных образцов (разновидностей ЖБИ, кирпичей), как правило, рядовому потребителю вполне понятна и лишних вопросов не вызывает. Когда же речь заходит о ячеистом бетоне, то возникает некоторая путаница в терминологии, что существенно осложняет принятие оптимального решения. Учитывая, что такая продукция особенно популярна в частном секторе, а профильных специалистов среди нас немного, разберемся детально с ее особенностями. Что она собой представляет, какими свойствами характеризуются блоки, в каких случаях целесообразнее покупать и использовать именно их – тема данной статьи.

Оглавление:

1. Разновидности блоков
2. Особенности и характеристики
3. Преимущества и недостатки
4. Расценки

Само название данного искусственного стройматериала говорит от том, что структура получающегося после отвердевания раствора камня пористая. Именно это и придает образцам особые свойства. Если говорить в общем, то они состоят из двух основных компонентов – заполнителя и минерального вяжущего. Но оперируя лишь этими данными, понять, какими бывают ячеистые бетоны, в чем их различие, характерные плюсы и минусы отдельных модификаций, практически невозможно.

Классификация

1. По вяжущему:

• Цемент.
• Гипс (редко).
• Известь.

2. По заполнителю:

• Песок кварцевый.
• Шлаки.
• Зола.

3. По виду поризации:

• Аэрирование.
• Пено- или газообразование.

Есть еще несколько методик, обеспечивающих образование пор, но они интересны разве что специалистам.

4. По технологии изготовления:

• Бетоны автоклавного твердения.
• Камни ячеистые, процесс образования которых происходит при нормальной температуре (возможен искусственный подогрев, причем различными способами) и давлении.

5. По назначению:

Главное отличие ячеистых бетонов по данному параметру – в объемной массе камней (кг/м³).

• Конструкционные (1000 – 1200).
• Теплоизоляционные (300 – 500).
• Промежуточный вариант, конструкционно-теплоизоляционный (500 – 900).

Несмотря на огромный выбор пористых камней, в частном секторе при строительстве в основном используется 2 разновидности ячеистого бетона – пено- и газосиликатные блоки. Поэтому далее – именно о них. Другие модификации, к примеру, на основе шлаков (шлакобетоны), а тем более с гипсовым вяжущим (гипсобетоны) и ряд других используются значительно реже.

Общие характеристики блоков

1. Правильность геометрии.

2. Небольшой вес. Как результат – значительное снижение цены работ по сооружению фундамента.

3. Большие габариты образцов, что позволяет увеличить темпы строительства (по сравнению с другими материалами).

4. Хорошие эксплуатационные характеристики.

5. Неподверженность горению.

6. Универсальность в применении ячеистого камня (для стен, перекрытий, перегородок и так далее).

7. Низкая цена продукции, независимо от технологии ее производства.

Чтобы по достоинству оценить ту или иную модификацию искусственного камня, необходимо уточнить специфические свойства и характеристики его отдельных разновидностей, а их немало. Только тогда можно осознанно принять решение, что именно стоит купить.

Плюсы и минусы

При рассмотрении недостатков и достоинств нужно учитывать специфику применения. Подобные бетоны своей ячеистой структурой придают блокам особые свойства. Тем не менее, то, что в одном случае считается несомненным плюсом конкретного образца, в другой ситуации может расцениваться как его минус. Когда речь заходит о характеристиках блоков из ячеистого бетона, мало кто принимает во внимание технологию изготовления. А это значительно влияет на отдельные параметры материалов. Поэтому, прежде чем купить конкретную разновидность камня, следует взвесить все «за» и «против» с учетом особенностей строительства, цену последующей отделки и затраты на содержание здания.

1. Газобетон.

Компоненты: портландцемент (известь) + песок + пудра алюминиевая + вода. Такое сочетание предопределяет свойства газобетона. Его особенность – в изолированных друг от друга порах.

При автоклавной технологии данный ячеистый камень производится на основе извести, в остальных случаях – цемента. Их отдельные характеристики могут существенно отличаться. Соответственно, стоимость бетона, изготовленного на специальном оборудовании, выше.

Плюсы:

• Такой материал хорошо удерживает тепло. Следовательно, можно сэкономить на теплоизоляции и снизить общую цену работ.
• Газобетонные блоки имеют вполне приемлемый внешний вид, поэтому после возведения строения хозяева, как правило, его дальнейшим наружным оформлением не занимаются – еще 1 пункт экономии.
• Блоки хорошо поддаются обработке и в то же время отличаются достаточной прочностью. Проблем с креплением навесного оборудования, предметов меблировки на стенах не возникнет. Алгоритм действий: сверление – дюбель – крепежная деталь.

Минусы:

• Гигроскопичность. Есть мнение, что способность блоков данного вида впитывать жидкости помогает регулировать микроклимат внутри дома. Но в то же время повышение концентрации влаги в материале увеличивает его вес, а это – рост нагрузки на фундамент. Следовательно, при возведении строения из этого ячеистого бетона придется потратиться на качественную гидро- и пароизоляцию.
• Монтаж – фиксацией на клей. Плюс в том, что так называемые «мостики холода» практически отсутствуют, а работа по укладке блоков идет быстро. Но в большинстве случаев минусы перевешивают. Во-первых, качественный клей имеет высокую стоимость. Во-вторых, чтобы снизить его расход, придется дополнительно обрабатывать грани блоков, а это требует и опыта, и времени.
• Необходимых характеристик бетона можно добиться только с использованием автоклавов, а их цена исчисляется десятками тысяч $. В домашних условиях изготовить такие блоки невозможно – только купить или заказать.

2. Пенобетон.

Еще один вид наиболее используемого материала. Как и предшественник, относится к категории ячеистых легких бетонов, и многие характеристики практически идентичны, но есть и отличия.

Плюсы:

• Минимальный вес блоков. Это упрощает их перевозку и установку по месту.
• Невысокая цена монтажа. Скрепление камней производится раствором. Но это же и в минус – «мостики холода» и повышение нагрузки на основание.
• Возможность производства в домашних условиях. Если правильно смонтировать формы и составить смесь, то организовать изготовление блоков из такого ячеистого бетона своими руками – не проблема. Более того, массу можно заливать в любую опалубку (например, для доп/утепления), а это – существенный плюс.

Минусы:

• Непрезентабельный вид. Наружная отделка жилого строения – обязательна. Но здесь есть сложность в выборе материалов, и она понятна из следующей характеристики.
• Хрупкость. Это в полной мере относится и к ячеистым пенобетонным блокам автоклавного твердения. Традиционный крепеж не подходит – только анкера. То же самое – и при внутреннем оформлении дома. Но одновременно это и плюс – бетон легче штробить, насквозь проходить стены и так далее.
• Понадобится дополнительное утепление. Что бы ни утверждали производители о низкой теплопроводности этой разновидности ячеистого бетона, а сквозь слой раствора между образцами холод проникать будет.
• Ограничения по высотности. Из таких блоков здания более 2-х этажей если и возводятся, то при условии проведения ряда дорогостоящих мероприятий.

Сфера применения:

1. Возведение стен, перегородок, а также конструктивных элементов сложной конфигурации, например, арок. При загрузке в соответствующую опалубку пенобетона ячеистому камню можно придать любую форму.

2. Утепление. И снова пенобетон, который после отвердевания образует защитный слой. Такое применение ячеистый материал находит при обустройстве перегородок, перекрытий. В некоторых случаях теплоизоляция стен по такой методике не требует приобретения другого утеплителя.

Стоимость продукции

Ячеистый бетон – свойства, виды, производство и недостатки

В строительстве применяются не только тяжелые бетоны, но и легкие, структура которых отличается своей пористостью. Это дает возможность впоследствии меньше тратить средств на утепление зданий. Но, данная особенность лишь одна из характеристик такого материала, а о том, что такое ячеистый бетон, о его свойствах и применении и поговорим в статье ниже.

На фото — структура ячеистого бетона и обычного (справа)

Давайте разберемся

Как было сказано выше – это одна из разновидностей, так называемого легкого бетона. Фактически он является искусственным строительным материалом, который обладает пористой или ячеистой структурой. При его изготовлении используют минеральные вещества в качестве вяжущих, а наполнителем служат кремнеземистые составы.

Основное применение подобных бетонов – теплоизоляция сооружений.

Например, они активно применяются при утеплении:

• чердачных и железобетонных перекрытий;
• стеновых конструкций, когда их используют как «слоеный пирог».

Совет: в отличие от обычных бетонов, где для демонтажа конструкций требуется резка железобетона алмазными кругами, в данном случае обработку можно проводить обычными ножовками и простыми инструментами.

Существуют и жаростойкие виды пористого бетона, которые хорошо показали себя в качестве теплоизоляции промоборудования, выполняющего работы при температуре до 700 ºС.

Ячеистый газобетон может применяться для строительства стен

В гражданском строительстве блоки из него в последнее время также стали все больше привлекать внимание застройщиков в качестве материала для постройки стен.

Можно уверено сказать, что:

• загородные дома;
• таунхаусы;
• коттеджи;

построенные с применением данного материала, обладают тепловыми характеристиками, которые значительно превышают параметры кирпичных домов или бетонов другого типа.

Так производят газосиликатные блоки

Производство

Достигнуть таких показателей удалось, главным образом, благодаря правильной геометрии строительных блоков. Их размеры имеют незначительную погрешность, в пределах ±2 мм, позволяя использовать при их монтаже специальный строительный клей, слой которого не превышает 3 мм. Если сравнивать такие же показатели других материалов для стен, где для укладки применяют цементный раствор, они значительно выше.

Изготовление легкого бетона у нас регламентирует ГОСТ на ячеистые бетоны 25485-89, что означает «стандарт», а также бывает ячеистый бетон по ГОСТу 31360 2007 – «неармированный автоклавный».

Вышеуказанные стандарты позволяют классифицировать материал по:

• использованию;
• методу поризации;
• вяжущему веществу;
• виду кремнеземистого компонента;
• методу твердения.

Промышленность производит оборудование для производства ячеистого бетона — пенобетона

Можно выделить легкие бетоны следующих типов, зависящих от функционального использования:

Теплоизоляционный	Применяется как теплоизоляционный строительный материал. Его объемная масса составляет 300-500 кг/м3.
Конструкционный	С его помощью удается изготавливать конструкционные элементы зданий различного типа. В данном случае объемная масса материала – 1-1,2 т/м3.

Применяют и конструкционно-теплоизоляционный бетон, у которого объемная масса – 500-900 кг/м3. Плотность ячеистого бетона в первую очередь зависит от количества порообразователя. Пористость –от порообразующей способности последнего.

Выделяются также типы бетонов по способу поризации:

• аэрированный ячеистый силикат и аэрированный ячеистый бетон;
• газосиликаты и газобетоны;
• пеносиликаты и пенобетоны.

Размеры и виды пористого газосиликата

Помимо вышеназванных методов поризации при изготовлении бетона применяют и их отдельные модификации, в частности:

• газопенную технологию, где сочетаются основы газообразования и аэрационного способа;
• вспучивание массы с помощью газообразования в безвоздушной среде;
• использование давления для аэрирование массы.

Из чего делают

При изготовлении ячеистого бетона применяются разные вяжущие компоненты, в том числе:

• цемент;
• известь;
• гипс.

Также производство может отличаться по применяемым кремнеземистым компонентам, из которых выделяют:

• металлургические шлаки;
• золу;
• кварцевый песок.

Как возводятся дома из ячеистого бетона

Типы

Если взять во внимание условия твердения ячеистых бетонов, тогда можно выделить:

• автоклавные, которые твердеют под давлением превышающем атмосферное в среде насыщенного пара;
• неавтоклавные — застывающих в естественных условиях, при использовании насыщенного пара при обычном атмосферном давлении или использованием электропрогрева.

Совет: большие сложности при сверлении вызывают ЖБИ, в большинстве случаев на помощь может прийти только алмазное бурение отверстий в бетоне с помощью профессиональных коронок.
Легкие бетоны можно просверлить обычным сверлом, даже с помощью ручного коловорота.

Подробно о видах ячеистого бетона

Согласно тексту выше, в оборот были введены основные термины — «ячеистый бетон», «газобетон», «пенобетон» и несколько других. Однако даже того материала недостаточно, особенно для тех, кто не имеет строительные навыки и соответствующее образование, чтобы понять все правильно. Поэтому ниже будем стараться объяснить подробнее, так сказать «на пальцах».

Фактически все вышеназванные материалы, как бы они не назывались, можно объединить одним термином – «ячеистые бетоны». Так обозначают целую группу стройматериалов, имеющих одинаковые определенные свойства. В этом случае, такой характерной чертой является структура, отраженная в названии материала. Внутри них есть поры или ячейки, что позволяет о них говорить – пористые или ячеистые.

Материал по эксплуатационным свойствам и физико-механическим характеристикам представляет собой обычный бетон, только вспененный. Благодаря тому, что его структура пористая, у него меньшая плотность, что значительно влияет на массу изделий, выполненных из него в меньшую сторону. Поэтому группу таких бетонов и называют легкой.

Пенобетонные блоки

Основными разновидностями ячеистого бетона можно считать газобетон и пенобетон. Их названия определяются в зависимости от технологии производства готовых материалов. Также, от способа изготовления ячеистого бетона введены понятия – неавтоклавный и автоклавный.

Свойства пенобетона

Заливка монолитного пенобетона

Для изготовления блоков можно применять опалубку или резательную технологию. Точность габаритных размеров будет зависеть от возможности оборудования и качества форм.

Прежде чем начинать производить пенобетон, узнайте о его недостатках:

• материал при высыхании дает большую усадку;
• из-за пункта выше блок может треснуть;
• плотность проигрывает газобетону;
• необходима сетка для проведения штукатурных работ.

Свойства газобетона

Воздушные поры в материале небольшие

Запомните, что главные характеристики –прочность и плотность бетонных изделий никак с собой не связаны. Нельзя говорить, что чем плотнее газобетон, тем он прочнее.

Но, при выборе следует обращать на данные показатели внимание:

• от плотности зависит теплопроводность;
• от прочности — несущая способность.

Подгонка газобетонных блоков

Современное применение

Сегодня искусственные стройматериалы все больше востребованы среди потребителей. Связано это с легкой обработкой изделий, так как натуральные сложнее поддаются переработке и преобразованию.

В тоже время материал, созданный своими руками, не имеет таких негативов и с каждым годом совершенствует свои характеристики. Благодаря новым исследованиям, стало возможным получить не только лучшие их эксплуатационные свойства, но и повысить экономичность их применения.

Оборудование для изготовления пенобетона

Теплоизоляционные свойства

Уже никто не сомневается в том, что ячеистые бетоны значительно превосходят обычные бетоны по своим теплоизоляционным свойствам. Объяснить это может даже школьник, который интересовался курсом элементарной физики в учебном заведении – расположенные внутри материала поры содержат воздух, являющийся надежным теплоизолятором.

В результате дом, возведенный с применением пенобетона или газобетона,будет гораздо теплее дома, построенного из древесины или кирпича.

Но, все же для большего понимания необходимо объяснить несколько моментов:

• Строения, построенные из древесины или кирпича, также будут теплыми.
• Но,актуальным будет вопрос — какое количество энергии придется потратить на обогрев помещений?

Если исходить из расчетов специалистов, затраты на тепло в доме из ячеистого бетона будут существенно меньше. Например, при равных количествах потребляемой энергии на обогрев здания, вам нужно будет сделать толщину стен из газо- или пенобетона примерно 500 мм, в тоже время кирпичная стена будет около 2 м.

Деревянные и кирпичные дома требуют использования дополнительных утеплителей, в связи с чем увеличивается смета на строительство всей постройки, делая пористый бетон лучшим в конкурентном плане. Если исходить из расчетов профессионалов, использование последнего позволяет сократить финансовые траты на обогрев помещений дома почти на 40%.

Совет: используя данные бетоны, вы сможете создать хороший звукоизоляционный барьер от улицы, из-за ячеистой структуры материала.

Хотя строения из ячеистых бетонов читаются каменными, создаваемый микроклимат внутри здания близок к атмосфере деревянного дома. Связано это со способностью газо-пенобетона «дышать», в отличие от обычных бетонных и кирпичных стройматериалов.

Следует сказать, что ячеистые бетоны в своем составе содержат лишь минеральные элементы, что не позволяет им гнить.Они отличаются экологической чистотой и не содержат вредных токсичных веществ, которые могут нанести ущерб нашему здоровью и окружающей среде.

Изготовление внутренних перегородок в помещении

Недостатки

Специалисты рекомендуют не возводить применение ячеистых бетонов в приоритеты, так как каждый современный материал имеет свое четкое место использования. Поэтому они и не являются идеальными, у них также есть свои слабые места.

Одно из них — требование защиты от окружающей среды, так как ветер и влага, постоянно попадающие в поры, в конце концов приведут к их разрушению. Поэтому, при использовании ячеистого бетона для возведения стен, не лишним будет провести наружную облицовку.

Вывод

В статье было подробно расписано, что такое автоклавный ячеистый бетон и неавтоклавный, были рассказаны характеристики материала, и для чего его лучше использовать. Фактически вы узнали цели и задачи выпуска данных изделий, какую цель поставили разработчики перед собой, и какую смогли реализовать.

Помимо положительных отзывов были отмечены и недостатки материала, а также как их можно устранить при возведении дома. Видео в этой статье поможет найти вам дополнительную информацию по этой тематике.

газобетон и пенобетон, характеристики, цена за м3

Ячеистые материалы имеют пористую структуру. Наличие ячеек делает их более легкими по сравнению с обычным бетоном. Поэтому строительство проходит значительно быстрее, чем если бы использовался кирпич. В качественном стройматериале все ячейки распределены равномерно, что делает его максимально прочным. Бетон своей ячеистой структурой улучшает теплосберегающие характеристики здания. Чем больше в нем пор, тем выше его теплоизоляционные свойства, но тем ниже его прочность на сжатие.

Оглавление:

1. Особенности газобетонных блоков
2. Характеристики пенобетона
3. Критерии выбора и цены

Наиболее популярными среди этого вида стройматериалов считаются газобетон и пенобетон. Каждый из них обладает своими плюсами и минусами. Главное отличие между ними – это способ производства.

Газобетон

Газобетонные блоки – это бетон автоклавного твердения. Он подвергается сильному нагреву и повышенному давлению в специальном оборудовании – автоклаве. Именно в нем он набирает прочность. Элементы с заводов имеют практически одинаковые размеры и форму. Погрешность может составлять не более 1 мм. Кладка будет сразу получаться ровной и без зазоров.

Для производства используются следующие компоненты:

• известь;
• цемент;
• вода;
• песок;
• алюминиевая пудра.

Поры образуются в результате химической реакции, во время которой выделяется газ. Он равномерно распределяется по всему объему смеси.

Изготавливается в виде блоков разного размера, плотности и назначения. Материал с меньшей плотностью применяется в качестве теплоизоляции. Например, для сооружения конструкций, не подвергающихся значительным нагрузкам (межкомнатные перегородки). Также есть армированный газобетон и плиты для перекрытий. Плиты из ячеистого материала имеют более легкий вес, чем сделанные из бетона. Поэтому для их монтажа требуется меньшая толщина стен.

Газобетон используется для возведения зданий небольшой этажности, строительства перегородок, несущих конструкций, а также в качестве заполнителя пустот в каркасах. Из-за необходимости специального оборудования его могут производить только заводы. Сделать такой бетон своими руками невозможно. Но благодаря такому способу изготовления газобетонная продукция всегда имеет сертификат качества, по которому можно проверить все его характеристики и компоненты.

Плюсы и минусы газобетона

Газобетонные блоки имеют небольшой вес, в итоге они не создают большой нагрузки на основание здания. Также для их кладки требуется минимальное количество раствора, так как швы между ними необходимо делать как можно тоньше. Еще одна положительная характеристика – это морозоустойчивость. Они способны выдерживать многократное замораживание и оттаивание. Их применяют для строительства сооружений в холодных климатических зонах.

Поры блоков из газобетона – закрытые, поэтому бетон слабо впитывает в себя воду, но при этом обладает хорошей паропроницаемостью. В здании, построенном из газобетонного материала, воздух всегда будет иметь оптимальную влажность. К минусам относят необходимость отделки финишным покрытием, чтобы защитить газобетон от внешних воздействий, иначе он быстро начнет терять свои свойства.

Пенобетон

Пенобетон – это ячеистый материал с закрытыми порами, наполненными воздухом. Для его производства не требуется использования специального оборудования.

Для изготовления пенобетона нужны следующие компоненты:

• цемент;
• песок;
• вода;
• пена.

Ячейки появляются в процессе перемешивания компонентов, а не в результате химической реакции.

Существует несколько методов изготовления пенобетонных ячеистых блоков неавтоклавного твердения:

• классический;
• сухой;
• в барокамерах.

В первом случае пену готовят в пеногенераторе, после чего ее выливают в смесь, состоящую из песка, цемента и воды. При втором методе в песок с цементом добавляется сначала пена, а лишь затем вливается вода. Третий способ является наиболее сложным, так как для него необходимо повышенное давление. Пену смешивают с водой, после чего всыпается песок и цемент. При производстве пенобетона могут добавляться и другие компоненты, например, керамзит, опилки, пенополистирол и тому подобное. Благодаря им можно улучшать характеристики.

По плотности этот материал делится на 3 марки:

• Теплоизоляционный. Его плотность не превышает 500 кг/м3. Обозначается маркировкой, начиная от D300 и до D500. Этот газобетон обладает наименьшей прочностью по сравнению с другими марками, но зато теплоизоляционные характеристики – одни из самых лучших. Поэтому его используют как теплоизоляцию.
• Конструкционно-теплоизоляционный. К этому типу относят блоки с плотностью от 600 до 800 кг/м3, маркировка – D600-D800. Именно этот вид чаще применяется в частном строительстве для возведения зданий с небольшим количеством этажей. Обладает и хорошей прочностью на сжатие и оптимальными теплоизоляционными свойствами.
• Конструкционный. Изготавливается прочностью от 900 до 1200 кг/м3, обозначается маркировкой D900-D1200. Используется для многоэтажных зданий. Относительно предыдущих марок имеет самые низкие теплоизоляционные свойства, поэтому потребуется дополнительный монтаж утепляющего слоя.

Производится разных размеров – более широкие прямоугольные применяются для возведения несущих стен, а узкие – для создания перегородок.

Преимущества и недостатки пенобетона

Пенобетонные блоки обладают следующими положительными качествами:

• Длительный срок эксплуатации.
• Небольшой вес.
• Простой и удобный монтаж, транспортировка и хранение.
• Легко режется и сверлится, возможно создание из него арок или других округлых конструкций.
• Хороший звукоизолятор.
• Экологически безопасный материал, не выделяет опасных летучих соединений.
• Возможен монтаж на клеевой состав.
• Пенобетон – это огнеустойчивый бетон (1-ая степень).
• Невысокая стоимость.

Пеноблоки способны аккумулировать тепло. В итоге зимой они долгое время удерживают тепло в доме, а летом не впускают раскаленный воздух.

К минусам этого ячеистого легкого бетона относят необходимость финишной отделки – покрытие штукатуркой, краской или другой облицовкой (вентилируемый фасад). Также во время погрузки, транспортировки и разгрузки следует соблюдать осторожность, так как пенобетон достаточно хрупкий. От удара от него может отломиться кусок. Для пенобетонных стен применяются дюбеля с насадками только из пластика. Так как производство этого бетона возможно без использования специального оборудования, при покупке нужно обязательно требовать сертификат качества.

Общий недостаток газобетонных и пенобетонных блоков – это необходимость обустройства монолитного ленточного фундамента, так как они обладают низким показателем на изгиб. Также обязательно нужна защита от внешних воздействий, особенно от влажности. Если монтируется вентилируемый фасад, то подбираются легкие стройматериалы.

Стоимость и рекомендации по кладке и выбору

Главный фактор, влияющий на стоимость бетона – это его марка, чем она больше, тем выше цена. D700 будет стоить дороже, чем D200. Класть начинают только после проверки и выравнивания основы. Кладку ведут от угла, и по мере продвижения постоянно проверяется ее ровность. Для этого рекомендуется использовать причалку, строительный уровень и отвесы. Блоки можно укладывать с выступом на основание на 1/3, но не более.

Перед тем как заказать стройматериал, следует проверить у продавца наличие сертификата качества. Если он отсутствует, то не рекомендуется его покупать, потому что такой бетон может не соответствовать заявленным характеристикам. Некачественные изделия опасно использовать для строительства несущих стен или любых других конструкций. Он может не выдержать нагрузки и начнет деформироваться, из-за этого здание частично или полностью разрушается.

Также перед приобретением следует взвесить все плюсы и минусы ячеистого бетона и определиться, подходит ли он для возведения нужной постройки или необходим другой материал с более высокими прочностными характеристиками. Особенно это важно, если в месте строения часто возникает пучения грунта или большие перепады температур и влажности.

Особенности и характеристики ячеистого бетона

В последнее время в строительной сфере очень часто стали употребляться такие понятия, как ячеистый бетон, пенобетон, газобетон, и некоторые люди не знают, что они обозначают. Некоторые считают, что все это разные строительные материалы, некоторые полагают, что это название одного и того же материала, но не правы ни те, ни другие. Среди всех этих понятий основным является ячеистый.

Благодаря наличию пор, блоки, сделанные из пенобетона, весят значительно меньше.

Основной особенностью указанного строительного материала является то, что внутри него есть равномерно распределенные ячейки, благодаря которым такой материал имеет улучшенные физико-механические свойства.

Ячеистые отличаются от обычных тем, что у них меньше плотность за счет наличия пор, соответственно, меньше масса.

Все ячеистые делятся на такие основные виды:

1. Газобетон.
2. Пенобетон.

Эти материалы отличаются друг от друга технологией производства. В зависимости от технологии изготовления, ячеистые называют автоклавными и неавтоклавными.

Кварцевый песок, известь, цемент – основные компоненты, которые входят в состав автоклавного. Условия, при которых они соединяются:

• температура 190 °C;
• давление 12 Бар;
• насыщенная паром среда.

При этом получается синтезированный камень. Неавтоклавные – это вспененный цементно-песчаный раствор, который застыл в обычных условиях. Газобетон – это автоклавный, а пенобетон, соответственно, неавтоклавный.

Есть еще один термин – газосиликат. Это вид автоклавного твердения, при изготовлении которого используется известковое вяжущее вещество.

Особенности

Стационарное оборудование для производства пенобетона.

Технология производства позволяет производить его недалеко от места строительства и даже самостоятельно. Можно либо приобрести оборудование для производства пенобетона, либо взять его в аренду.

Установка для производства способна подавать этот строительный материал на высоту до 10-30 м, в зависимости от ее мощности. Это оборудование может быть размещено прямо на стройплощадке, что позволяет проводить как блочное, так и монолитное строительство. Если необходимо изготовить блоки, то можно использовать резательную технологию или опалубку. Точность размеров готовых блоков будет зависеть от точности оборудования, используемого при резке, и от качества используемых форм.

Пенобетон имеет ряд недостатков: при высыхании у него больше усадка, поэтому если здание немного просядет, то блоки могут треснуть, к газобетону лучше адгезия штукатурки, нет необходимости использовать сетку. По плотности и твердости пенобетон тоже проигрывает газобетону.

Характеристики газобетона

Газобетон отличается от ячеистого бетона и пенобетона более маленьким размером пор.

Газобетон делают на заводах и уже в готовом виде привозят на строительные площадки, производство вне завода невозможно.

Так как блоки производят на заводе, то они должны иметь сертификат качества, это будет гарантировать покупателю, что все параметры блоков строго соблюдены. Технология производства автоклавного бетона позволяет выпускать блоки с погрешностью размеров до 1 мм.

Такие основные характеристики, как плотность и прочность, напрямую между собой не связаны, поэтому нельзя считать, что чем плотнее материал – тем он прочнее.

При выборе блоков надо обращать внимание и на плотность, от нее зависит теплопроводность материала, и на прочность – она влияет на его несущую способность.

Ячеистый

Если раньше многие строительные материалы использовались в первозданном виде, то благодаря современным технологиям создаются новые материалы с более совершенными свойствами.

При создании новых материалов учитывается не только то, чтобы они имели высокую несущую способность, но и имели небольшой вес, были удобными в использовании и экономичными. Основными преимуществами, которые имеют ячеистые бетоны перед обычным, являются более высокие теплоизоляционные свойства и меньший вес. Такие его свойства объясняются наличием пор, которые наполнены воздухом. Дом, построенный с использованием поризованного бетона, будет более теплым, чем дом из кирпича или дерева.

Фундамент для дома из ячеистого бетона может быть значительно меньше, чем для дома строящегося из монолитных блоков или плит.

Не стоит думать, что деревянный или кирпичный дом будет холодным – они тоже теплые, но вопрос в том, сколько для их обогрева понадобится затратить энергии. Например, если тратить для обогрева дома одинаковое количество энергии, то будет достаточно толщины стен из ячеистого автоклавного бетона в 50 см, тогда как кирпичная стена должна быть толщиной 1,9 м. Чтобы в кирпичном доме было тепло, необходимо тратить большее количество энергии или использовать утеплители, а это влечет за собой дополнительные расходы. Дом из ячеистого автоклавного бетона позволит вам снизить расходы на отопление приблизительно на 20-40 %, это с учетом того, что толщина стен здания остается стандартной. Еще одним преимуществом такого материала, как ячеистый, является его хорошая звукоизоляция, что особенно актуально для городского коттеджа.

По строительной классификации дом, построенный из газобетона или пенобетона, относится к каменным зданиям, но по микроклимату, что в нем создается, он очень близок к деревянным домам. Ячеистый бетон выгодно отличается от камня, кирпича и бетона тем, что он является аэропроницаемым – то есть дом «дышит». Также ячеистый бетон позволяет регулировать влажность в помещении, поэтому плесень и грибок не развиваются. Указанный материал – экологически чистый.

Применение материала

Может сложиться мнение, что этот материал является идеальным строительным материалом, но это не так, каждый материал имеет свои отличия, преимущества и недостатки.

Минус – низкая прочность на излом.

При строительстве частного дома использовать этот материал выгодно, если дом имеет площадь от 200 кв. м и проживать в нем будут круглогодично. Один из недостатков данного материала – низкая прочность на излом. Если происходит сдвиг основы, то такой дает трещину, чего не происходит с деревом, поэтому необходимо делать монолитный фундамент. Если дом небольшой, то выполнение монолитного ленточного фундамента экономически невыгодно, а без него связываться с таким материалом, как пенобетон, не стоит.

При строительстве многоэтажных домов также может использоваться газобетон, но только в качестве наполнителя несущих стен. Таким образом, становится понятно, что для строительства маленького домика использовать пенобетон не выгодно из-за высокой стоимости фундамента, но это идеальный вариант для строительства большого частного дома.

Достоинства и недостатки

Одной из особенностей указанного материала является то, что он требует обязательной защиты от действия окружающей среды. Это объясняется тем, что в материале имеется много маленьких пустот, куда попадает влага, что вызывает постепенное разрушение здания. После возведения стен их необходимо либо штукатурить, либо окрашивать или облицовывать. Хотя некоторые производители и утверждают, что этот материал не требует защиты, лучше всего его облицевать, и тогда можете быть уверены, что он прослужит не меньше 100 лет.

Чтобы защитить стены из ячеистого бетона, используются только легкие фасадные материалы. Многие люди совершают огромную ошибку, обкладывая такое здание кирпичом. Это сводит на нет все преимущества, которые имеет пенобетон или газобетон. Объясняется данный факт тем, что кирпич имеет низкую аэропроницаемость и не будет давать воздуху циркулировать. Воздух будет отражаться от кирпичной кладки, что со временем приведет к повышению влажности и появлению грибка и плесени.

Блоки из ячеистого бетона: характеристики и особенности

Блоки стенового ячеистого бетона являются одним из самых распространенных материалов для строительства малоэтажных домов. Уже несколько десятилетий эти материалы используются в строительных работах. Но о ячеистом бетоне необходимо знать больше, так как стеновой ячеистый бетон сложнее, чем кажется. И в этой статье мы расскажем вам о характеристиках, видах, условиях хранения и так далее.

Это искусственный каменный материал, который отличается от аналогов пористостью. Пористость придает ячеистому бетону легкость и высокие показатели сохранения тепла в помещении. Для его изготовления используется специальный известковый, цементный или смешанный составы.

Поры в ячеистом бетоне подразделяются на газовые, капиллярные и гелевые. В первом случае поры образуются из-за выделения водорода в процессе реакции при смешивании требуемых компонентов. Капиллярные ячейки образуются после испарения избытков влаги. Гелевые образуются на месте воды, но в этом случае влага уходит в кристаллическую решетку составляющих, а не испаряется.

Современные ячеистые газобетонные блоки – это еще один шаг вперед в мире строительства. Они соответствуют строительным нормам и правилам по теплопроводности и прочности. Также характеристика материала определяет большую скорость возведения, благодаря точной геометрии и простоте кладки.

Классификация ячеистого бетона

Блоки ячеистого бетона подразделяются на множество видов, в зависимости от определяющих факторов и характеристик.

1. По назначению стеновой ячеистый бетон бывает конструкционным, теплоизоляционным и смешанным.
2. 
   Характеристика твердения бетона определяет автоклавные (блок твердеет под воздействием пара и повышенного давления) и неавтоклавные (блок твердеет в обычных условиях) материалы.
3. 
   Поры образуются несколькими способами, что характеризует газобетоны, пенобетоны, аэрированные и смешанные виды.
4. 
   Для изготовления стенового ячеистого бетона используются следующие составляющие: известь, сланец, шлак и цемент.
5. 
   В качестве заполнителя выступают вторичные промышленные продукты и песок.

Как правильно хранить ячеистые блоки

Технические характеристики стеновых ячеистых бетонных блоков определяют условия хранения. Важно следовать им, чтобы материал сохранил все полезные свойства. На объект привозят материал, который необходимо разгружать ровно блок за блоком на специальных поддонах. Важно исключить перекосы и возможность попадания влаги. В сухую погоду каждый блок необходимо увлажнить, чтобы материал не пересох. Характеристика этого стенового материала предполагает внимательность и особый уход при хранении.

Стеновой ячеистый бетон: надежность под вопросом?

Стеновой ячеистый бетон известен своей хрупкостью. Эта характеристика не позволяет обращаться с ним так же, как с кирпичом. Если вы решили возвести здание из этого стенового материала, то следует уделить особое внимание прочности фундамента. Даже небольшие  сдвиги грунта, а с ним и фундамента могут привести к появлению трещин в стеновом материале. В случае с ячеистым бетоном эта характеристика хуже, чем с кирпичом. Технические особенности кирпича позволяют использовать его практически на любом фундаменте.

Однако это может быть нивелировано с использованием монолитного пояса. Это особое устройство, обеспечивающее дополнительную жесткость конструкции и принимающее на себя вертикальные нагрузки. Монолитный пояс равномерно распределяет нагрузку между несущими стенами. Применение монолитного пояса в ряде случаев является необходимостью из-за особенностей этого стенового материала. Монтируют монолитный пояс, как правило, на уровне межэтажного перекрытия. Таким образом, стеновой ячеистый бетон не уступает альтернативным материалам в соотношении цена-качество.

Оформить заказ

Если вы хотите приобрести стеновой ячеистый бетон, то вам достаточно позвонить по указанному номеру телефона или заказать товар через сайт. Мы всегда готовы помочь вам с выбором и оформить заказ на стеновой ячеистый бетон в Москве и других городах России.

Пенобетон производится из цемента, воды, песка и пенообразователя. Есть две технологии его производства. Литиевая, при которой исходная масса заливается в формы определенных размеров. И резательная, при которой изготавливается плита большого размера, которая потом разрезается на пеноблоки нужных габаритов.

Общая информация о ячеистом бетоне

В отличие от обычного, ячеистый бетон имеет пористую структуру, что значительным образом повышает многие эксплуатационные характеристики данной разновидности цементного камня. В целом же прочностные характеристики ячеистого бетона во многом зависят от плотности, которая и определяет сферу применения этого строительного материала.

В настоящее время ячеистый бетон используется для строительства несущих стен и заполнения каркасов при монолитном возведении зданий. Может применяться ячеистый бетон и для сооружения ненесущих стен. В этом случае его плотность должна составлять не мене 400 кг/куб. м. Наконец, ячеистым бетоном нередко пользуются, когда требуется утеплить крышу.

Ячеистый бетон может выпускаться, как в виде готовых изделий, так и изготавливаться на месте проведения каких-либо работ, что, впрочем, происходит крайне редко. Опыт показывает, что для возведения различных построек прекрасно подходят и готовые изделия из ячеистого бетона. Организация же производства ячеистого бетона прямо на месте проведения работ очень дорого стоит.

Ячеистый бетон принято классифицировать по способу затвердевания и виду вспенивателя. Соответственно, ячеистый бетон делится на газобетон и пенобетон. Газобетон изготавливается из кварцевого песка, извести, воды и цемента. После смешивания данные вещества отправляются в автоклав, где подвергаются водородному вспениванию с последующим затвердеванием.

Следует отметить, что технология изготовления газобетона даёт возможность создавать искусственный камень с заранее заданными эксплуатационными характеристиками, равными в любой точке готового изделия. Эксплуатационные же характеристики других ячеистых бетонов могут колебаться в достаточно широком диапазоне значений, что объясняется неконтролируемым процессом затвердевания.

Что касается пенобетона, то он, как и газобетон, изготавливается из песка, воды и цемента. Однако вместо извести в пенобетоне используется специальная пена, обеспечивающая нужное содержание воздуха в готовом цементном камне. Помимо этого, пена распределяется по всей массе в виде замкнутых ячеек, что некоторым образом увеличивает ряд важных характеристик бетона.

Обзор — Arizona State University

TY — JOUR

T1 — Структура и свойства пенобетона

T2 — Обзор

AU — Narayanan, N.

AU — Ramamurthy, K.

2 10

Y1 — 2000/10

N2 — Газобетон относительно однороден по сравнению с обычным бетоном, так как не содержит фазы крупного заполнителя, но при этом показывает большие различия в своих свойствах. Свойства газобетона зависят от его микроструктуры (пустотно-паста) и состава, на которые влияют тип используемого вяжущего, способы порообразования и твердения.Хотя газобетон изначально рассматривался как хороший изоляционный материал, интерес к его структурным характеристикам возобновился ввиду его легкого веса, экономии материала и потенциала для крупномасштабного использования отходов, таких как пылевидная топливная зола. Целью данной статьи является классификация исследований свойств газобетона с точки зрения физических (микроструктура, плотность), химических, механических (прочность на сжатие и растяжение, модуль упругости, усадка при высыхании) и функциональных (теплоизоляция, перенос влаги). , долговечность, огнестойкость и звукоизоляция).

AB — Газобетон относительно однороден по сравнению с обычным бетоном, так как не содержит фазы крупного заполнителя, но при этом демонстрирует большие различия в своих свойствах. Свойства газобетона зависят от его микроструктуры (пустотно-паста) и состава, на которые влияют тип используемого вяжущего, способы порообразования и твердения. Хотя газобетон изначально рассматривался как хороший изоляционный материал, интерес к его структурным характеристикам возобновился ввиду его легкого веса, экономии материала и потенциала для крупномасштабного использования отходов, таких как пылевидная топливная зола.Целью данной статьи является классификация исследований свойств газобетона с точки зрения физических (микроструктура, плотность), химических, механических (прочность на сжатие и растяжение, модуль упругости, усадка при высыхании) и функциональных (теплоизоляция, перенос влаги). , долговечность, огнестойкость и звукоизоляция).

UR — http://www.scopus.com/inward/record.url?scp=0034300785&partnerID=8YFLogxK

UR — http://www.scopus.com / inward / cityby.url? SCP = 0034300785 & partnerid = 8yflogxk

U2 — 10.1016 / S0958-9465 (00) 00016-0

do — 10.1016 / S0958-9465 (00) 00016-0

м3 — Статья

An — Scopus: 0034300785

VL — 22

SP — 321

EP — 321

Jo — цементные и бетонные композиты

JF — цементные и бетонные композиты

SN — 0958-9465

— 5

ER —

(PDF) Материалы, производство, свойства и применение легких газобетонов: обзор

становится возможным при замещении объема

гидравлическими цементами, снижающими выбросы углекислого газа.

(Awang and Noordin, 2002) [22] провели исследование по

изучению влияния щелочестойкого стекловолокна

на прочность при сжатии легкого пенобетона.

Щелочестойкое стекловолокно было добавлено в пенобетонную смесь

с использованием трех различных процентных соотношений (0,2%, 0,4%, 0,6%).

Экспериментальные данные показывают, что увеличение содержания волокон

позволяет производить более прочный пенобетон.Результаты испытаний

на сжатие, расщепление и изгиб

прочности пенобетона, армированного стекловолокном, показывают

значительное увеличение при увеличении процентного содержания стекловолокна

. (Na Ayudhya, 2011) [23] изучали прочность на сжатие и раскалывание

автоклавного газобетона

(AAC), содержащего перлитный заполнитель и полипропиленовое волокно

, подвергавшихся воздействию высоких температур.К смеси добавляли полипропиленовое (ПП) волокно

с содержанием 0, 0,5, 1, 1,5 и 2%

по объему. Результаты показали

, что прочность на сжатие и растяжение при расщеплении без нагрева

AAC, содержащего полипропиленовое волокно, была незначительно

выше, чем у тех, которые не содержали полипропиленового волокна. Кроме того,

присутствие полипропиленового волокна не было более эффективным для остаточной прочности на сжатие

, чем прочность на расщепление

.(Salman and Hassan, 2010) [9] говорят, что плотность

и прочность на сжатие газобетона уменьшается с

увеличением процентного содержания алюминиевой пудры (Al). Добавление Al

также увеличивает объем газобетона.

Он был между (13,3-50,8)% и (18,7-61,3)% для воздуха

и отверждения паром соответственно, когда Al был между (0,1-

0,4)%. Результаты испытаний показали, что наилучшее процентное содержание

Al составляет 0,2% от веса цемента, что дает плотность

1389 кг/м3 и прочность на сжатие 0.26 МПа для отверждения воздухом

и 1431 кг/м3 и 0,55 МПа для отверждения паром.

IV. ПРЕИМУЩЕСТВА И ПРИМЕНЕНИЕ ЛЕГКОГО БЕТОНА

Ячеистый бетон считается более прочным

по сравнению с традиционными изоляционными материалами, особенно

при рассмотрении потенциального химического/пожарного воздействия, такого как

, как на технологических объектах [24].

Легкий бетон имеет свои очевидные преимущества

повышенного отношения прочности к массе,

лучшей способности к деформациям

, меньшего коэффициента теплового расширения

и повышенных тепло- и звукоизоляционных

характеристик за счет воздушных пустот в бетоне [25], [26].

Уменьшение собственного веса строительных

материалов с использованием легкого бетона может привести к уменьшению

поперечного сечения бетонных конструктивных элементов

(колонны, балки, плиты и фундамент). Также снижение статической нагрузки

может уменьшить передаваемую нагрузку на

фундаментов и несущую способность грунта [4], [27].

Впоследствии стальное армирование может быть сведено к минимуму из-за легкости

.Газобетонные блоки подходят для

различных частей здания; его можно использовать как в ненесущих

несущих, так и в несущих стенах [17]. Автоклавные газобетонные блоки

могут быть применимы в строительстве

машиностроении (компенсация за фундамент, трубопровод

обратная засыпка, утепление кровли и т. засыпка водопропускной трубы, расширение дороги, устранение

неровностей на вершине моста насыпи с мягким основанием [28].

V. ВЫВОДЫ

Легкий газобетон отличается от обычного бетона

некоторыми материалами и свойствами смеси. Газобетон

легкий бетон не содержит крупного заполнителя,

и обладает многими преимуществами, такими как низкая плотность при

более высокой прочности по сравнению с обычным бетоном,

повышенная тепло- и звукоизоляция, уменьшенная статическая

нагрузка в бочке

приводят к ряду преимуществ в уменьшении конструктивных элементов и уменьшении передаваемой нагрузки на

фундаменты и несущей способности. Пенобетон

отличается агентом образования воздушных пустот по сравнению с автоклавным газобетоном

. Воздушные пустоты в пенобетоне

, образованные пенообразователем, эта операция является физической обработкой

. Воздушные пустоты в автоклавном пенобетоне

образуются путем добавления алюминиевой пудры к другим материалам

и реакции между ними, и эта операция

является химической обработкой.Воздушные пустоты

равномерно распределены внутри легкого газобетона

. Прочность на сжатие пенобетона

может достигать конструктивной прочности по сравнению

с автоклавным газобетоном. Легкий газобетон

учитывает экономию материалов и

потребления побочных продуктов и отходов, таких как летучая зола

.

ССЫЛКИ

[1] А.М. Невилл и Дж. Дж. Брукс, Технология бетона, второе издание

, Prentice Hall, Pearson Education, 2010, стр. 351-352.

[2] Йен Л.Б. Исследование проникновения воды в пенобетон.

диссертация, Национальный университет Сингапура, 2006 г.

[3] Z. Li, Advanced Concrete Technology, Хобокен, Нью-Джерси:

John Wiley & Sons, 2011, стр. 219-220.

[4] С. Х. Сулейман, «Водопроницаемость и карбонизация пенобетона

», М.Диссертация S., University Tun Hussein Onn Malaysia,

2011.

[5] KC Brady, GRA Watts, and MR Jones, Specification for

Foamed Concrete, UK: Highway Agency, 2001.

[6] F. Зулкарнайн и М. Рамли, «Эффективность конструкции смеси пенобетона

с микрокремнеземом для общего жилищного строительства»,

Европейский журнал технологий и передовых технологий

Research, vol. 1, нет. 2, стр. 18-28, 2011.

[7] KJ Byun, HW Song, and SS Park, «Разработка конструкционного легкого пенобетона

с использованием агента полимерной пены

», ICPIC-98, 1998.

[8] KAM Gelim, «Mechanical and Physical свойства золы-уноса

пенобетон», МС диссертация, Факультет гражданского строительства и

Экологическая инженерия, Университет Тун Хусейн Онн

Малайзия (UTHM), 2011.

[9] М. М. Салман и С.А. Хассан, «Эмпирические формулы для

оценки некоторых физических свойств газобетона, полученного

с добавлением алюминиевой пудры», Journal of Engineering and

Development, vol. 14, нет. 4, 2010.

[10] Р. Боггелен. Безопасное дозирование алюминия на заводах по производству газобетона. Aircrete

Europe B.V., Oldenzaal, Нидерланды [онлайн]. В наличии:

http://aircrete-

europe.ru/images/download/D.R.van_Boggelen_Safe_aluminium

_dosing_in_AAC_plants.pdf

[11] E.K.K. Nambiar и K. Ramamurthy, «Пустой воздух

характеристик пенобетона», Cement and Concrete

Research, vol. 37, нет. 2, pp. 221-230, 2007.

[12] J. Newman, BS Choo, and P. Owens, Advanced Concrete

Technology Processes, Elsevier Ltd, 2003, часть 2, стр. 2/7-2/ 9.

[13] С. Соми, «Влияние влажности на свойства автоклавного газобетона

», М.С. диссертация, Университет Восточного Средиземноморья,

, Северный Кипр, 2011 г.

[14] Э. Р. Доминго, «Введение в автоклавный газобетон

, включая требования к проектированию с использованием расчета прочности», М.С. диссертация,

Канзасский государственный университет, Манхэттен, Канзас, 2008 г.

156

Journal of Materials Science and Engineering Vol. 2, № 2 Декабрь 2014

©2014 Издательство «Инженерия и технологии»

СТРУКТУРА И СВОЙСТВА ЯБЕТОНА: ОБЗОР

Газобетон относительно однороден по сравнению с обычным бетоном, так как не содержит крупнозернистой фазы заполнителя, однако его свойства сильно различаются.Свойства газобетона зависят от его микроструктуры (пустотно-паста) и состава, на которые влияют тип используемого вяжущего, способы порообразования и твердения. Хотя газобетон изначально рассматривался как хороший изоляционный материал, интерес к его структурным характеристикам возобновился ввиду его легкого веса, экономии материала и потенциала для крупномасштабного использования отходов, таких как пылевидная топливная зола. Целью данной статьи является классификация исследований свойств газобетона с точки зрения физических (микроструктура, плотность), химических, механических (прочность на сжатие и растяжение, модуль упругости, усадка при высыхании) и функциональных (теплоизоляция, перенос влаги). , долговечность, огнестойкость и звукоизоляция).(А)

• Наличие:
• Корпоративные Авторы:

  Эльзевир

  Бульвар, Лэнгфорд Лейн
  Кидлингтон, Оксфорд
  объединенное Королевство
  OX5 1 ГБ
• Авторов:
  • НАРАЯНАН, N
  • Рамамурти, K
• Дата публикации: 2000

Язык

Информация о СМИ

Тема/Указатель Термины

Информация о подаче

• Регистрационный номер: 00799821
• Тип записи:
  Публикация
• Агентство-источник: Транспортная исследовательская лаборатория
• Файлы: ITRD

• Дата создания:
  6 октября 2000 г. , 00:00

Свойства и внутреннее отверждение бетона, содержащего переработанный автоклавный легкий бетон в качестве заполнителя

Глобальное потепление является жизненно важной проблемой для всех секторов во всем мире, включая строительную отрасль.Для достижения концепции «зеленых» технологий было предпринято множество попыток разработать продукты с низким углеродным следом. В строительном секторе автоклавный газобетон (AAC) стал более популярным и производится для удовлетворения строительного спроса. Однако ошибки производственного процесса составляют примерно от 3 до 5% производства газобетона. Разработка отходов AAC в качестве легкого заполнителя в бетоне является одним из потенциальных подходов, которые подробно изучались в этой статье.Результаты показали, что прочность на сжатие бетона AAC-LWA снижалась с увеличением объема и крупности. Оптимальной пропорцией смеси был размер заполнителя AAC от 1/2″ до 3/8″ с заменой от 20 до 40% на заполнитель нормальной массы. Также наблюдалось внутреннее отверждение AAC-LWA, которое обеспечивало достаточное количество воды внутри образцов, что приводило к достижению более высокой прочности на сжатие. Основной целью этого исследования является не только утилизация нежелательных промышленных отходов (переработка отходов), но и получение новых знаний об использовании AAC-LWA в качестве внутреннего отвердителя, а также производство легких бетонных изделий с добавленной стоимостью.

1. Введение

Для достижения концепции технологии зеленого строительства было предпринято много попыток разработать продукты или методы с низким уровнем выбросов углерода. Подход к преобразованию отходов из любых промышленных секторов в новое сырье для других отраслей привлек гораздо больше внимания в обществе без отходов. Как правило, самым простым устранением промышленных отходов является их использование в качестве заменителя цемента или бетона, например, добавки к цементу или заполнители для бетона.В Таиланде, несмотря на то, что обычная кирпичная кладка делается из местного глиняного кирпича, с запуском блоков из легкого автоклавного газобетона (AAC) они становятся новым выбором для инженеров и строителей, поэтому становятся все более и более популярными в строительной отрасли. Однако сообщалось, что лом и отходы от общего производства газобетонных блоков составляли примерно от 3 до 5% (58 тонн в месяц), в результате чего огромное количество остатков газобетонных блоков направлялось непосредственно на засыпанную площадку (рис. 1).Использование отходов газобетона в качестве легкого заполнителя в производстве бетона является одним из потенциальных подходов, который не только полезен для утилизации промышленных побочных продуктов и снижения энергопотребления, но также полезен для повышения прочности за счет внутреннего отверждения и уменьшения конечного бетона. вес [1, 2].

Внешнее отверждение – распространенный метод достижения достаточной гидратации портландцемента, что может быть достигнуто путем предотвращения потери влаги на поверхностях, обертывания любыми мокрыми покрытиями или даже погружением образцов бетона в водяную баню.Однако в некоторых случаях эффективность внешнего отверждения может быть ограничена из-за неудовлетворительного проникновения воды для отверждения в образцы из-за физического барьера или геометрии компонентов бетона [3]. Внутреннее отверждение является альтернативным подходом, заключающимся в использовании внутреннего резервуара с водой для отверждения внутри бетонных смесей. Уже доказано, что внутреннее твердение позволяет значительно повысить прочность и снизить автогенную усадку конечных бетонных изделий [4, 5]. В качестве заполнителя внутреннего отверждения можно использовать любой пористый легкий материал (например,г., вермикулит, перлит, пемза, шлак, керамзит, керамзит и отходы щебня ААС) [6, 7], так как они могут поглощать воду во время приготовления и замешивания, а затем постепенно высвобождать запасенную воду внутри смесей в процессе твердения [6, 7]. 8]. Кроме того, шероховатая поверхность и крупная пористая структура этих легких заполнителей также могут способствовать блокировке в переходных зонах между цементным тестом и заполнителем (взаимосвязанные поверхности), что приводит к улучшению механических свойств [9].

Основной целью данного документа является использование имеющихся местных отходов газобетона в качестве легкого заполнителя в производстве бетона, что может позволить преобразовать промышленные отходы в продукты с добавленной стоимостью. Легкий вес и высокоравномерная пористость являются ключевыми характеристиками газобетона, который может служить материалом для внутреннего отверждения, обеспечивающим достаточные условия отверждения для бетонной конструкции. Были исследованы подходящие размеры и оптимальный процент замены газобетонного заполнителя, а также конечные свойства свежего и затвердевшего бетона во время внутреннего отверждения.

2. Материалы и препараты

Портландцемент представлял собой товарный сорт типа I с удельным весом 3,15. В качестве мелкого заполнителя использовали местный речной песок с удельным весом и модулем крупности 2,39 и 2,90 соответственно. Влажность песка составила 0,80 % при объемной плотности 1645 кг/м ³ . Крупный заполнитель представлял собой товарный гравий от местных поставщиков. Удельный вес, содержание влаги и насыпная плотность составляли 2,70, 0,50% и 1540  кг/м ³ соответственно.Отходы AAC были собраны в компании PCC Autoclave Concrete Company Limited, Чиангмай, Таиланд. Его удельный вес составлял 1,06 при массе сухой единицы 360  кг/м ³ . Полученный AAC со значением водопоглощения от 28 до 30% был измельчен до более мелкого размера с помощью стандартной щековой дробилки (рис. 2).

Затем градацию крупных заполнителей AAC анализировали с помощью стандартного ситового анализа США. Эффективный крупный размер, использованный в этом исследовании, составлял от 3/8 дюйма (9,5 мм) до 3/4 дюйма (19,5 мм).0 мм.), который составляет около 50% от общего количества агрегатов газобетона и имеет средний модуль крупности 7,20 (табл. 1). Отмечается, что большинство эффективных значений размера AAC-LWA составляли 3/4″, 1/2″ и 3/8″, а классы размера (как указано с S1 по S4) замены крупных заполнителей были поэтому используется в эксперименте. Маркировка смесей и описания бетонных смесей, включая классы крупности AAC-LWA, приведены в таблице 2.) Процент сохраняется на сите

2 » (50. 80) 1.31 1 » (25.40) 9.18 3/4 » (19.05 ) 18.22 1/2 » (12.70) 20.12 9/8 » (9.53)

9/8 » (9.53) 11.35 № 4 (4.75) 11.14 Pan 28.67

---

---

NC Нормальный вес Агрегатный бетон LWA Легкий заполнитель LWA20 Бетон с 20% заменой легкого заполнителя LWA40 Бетон с 40 % легкий совокупный замена LWA60 бетон с 60% легкой совокупной заменой S1 S1 легкий совокупность с размером класса 1 » — 3/4 ‘ S2 Класс размера 3/4″–1/2″ S3 Легкий заполнитель класса 1/2″–3/8″ S4 Легкий заполнитель смешанного класса размер от 1»-3/4» до 3/4»-1/2» до 1/2»-3/8» на 20 : 40 : 40

Крупный заполнитель, товарный сорт и распределение по размерам приведены в сравнении ASTM C33 с номером размера 67. На рис. 3 показано распределение по размерам крупнозернистых заполнителей нормальной массы (NWCA), используемых в смеси NC. Было обнаружено, что распределение размера заполнителя с нормальной массой находится между 1/2″ и 3/8″ и в основном соответствует верхней и нижней границам стандарта размера 67 ASTM C33. Кроме того, в зависимости от размера класса S1–S4, распределения размера замены AAC-LWA на агрегат нормальной массы на 20, 40 и 60% (LWA20, LWA40 и LWA60) также нанесены на верхнюю и нижнюю границы Критерий ASTM C33 номер 67.

По мере того, как определенные размеры классов AAC-LWA (S1–S4) были заменены обычными градациями товарного гравия, графики распределения размеров начали смещаться к верхнему пределу границ ASTM C33 (рис. 4). Видно, что группа всех размеров класса LWA20 тесно выровнена внутри верхней границы (рис. 4(а)). Более того, линии распределения по размерам, по-видимому, сместились вправо за верхний предел, когда количество замены AAC-LWA увеличилось с LWA40 (рис. 4(b)) до LWA60 (рис. 4(c)) во всех классах размеров.Таким образом, присутствие заполнителей AAC-LWA не только влияет на общую градацию крупного заполнителя бетона, но также может влиять на механические свойства конечного результата затвердевания бетона.

3. Детали эксперимента

3.1. Обозначения смесей

Обозначения смесей были выполнены в соответствии со стандартом ACI 211.1 для бетонных смесей. В контролируемую смесь (Normal Concrete, NC) с водоцементным (в/ц) отношением 0,35 добавляли заполнители нормальной массы с наибольшим размером частиц 3/4’’.Требуемая осадка бетона задается от 5 до 10 см. Кроме того, в смесях с отходами газобетона в виде легковесных заполнителей (ААС-LWA) объем нормальных заполнителей замещался насыщенным поверхностно-сухим (SSD) AAC-LWA, а именно 20, 40 и 60%, соответственно. Отмечается, что общий вес замены AAC-LWA рассчитывался из того же объема обычного заполнителя в кубометре бетона. Например, при замене 20% AAC-LWA (LWA20), поскольку объемная плотность заполнителей нормальной массы и AAC-LWA составляла 1540 и 360 кг/м ³ соответственно, 188 кг заполнителей нормальной массы было заменено 46 кг AAC -LWA. Все бетонные смеси смешивались в смесителе с опрокидывающимся барабаном до достижения подходящих условий. Затем свежий бетон подвергали испытанию на удобоукладываемость и помещали в подготовленные формы. Через 24 часа все образцы бетона были извлечены из формы и выдержаны в специально разработанных режимах твердения, водного и воздушного твердения. Пропорции смеси, как представлено в таблице 3.

9043

— 02 571 90 402 S4 9 9040 1 07 Смесь ССК-LWA (%) Размер класса Portland Cement Вода Прекрасный совокупность ACC Совокупный — 571 200 588 938 — LWA20 20 20 S1 571 571 588 588 750 46 9 20 200 588 750 46 20 S3 571 S3 571 200 588 750 46 20 571 571 200 588 750 46 LWA409 40 S1 571 200 588 563 93 40 S2 571 200 588 563 93 93 40 S3 571 200 588 563 93 40 S4 571 571 200 563 563 93 LWA609 60407 6040407 S1 571 200 588 375 139 60 S2 571 200 588 375 139 6040407 S3 S3 571 200 588 375 139 60404 60404 9 200 588 375 139 3. 2. Аналитические методы Свойства свежего бетона определяли с помощью испытаний на осадку и текучести. Испытание на осадку бетона проводили по стандарту ASTM C143. Величина осадки 10 см. был установлен в соответствии с ACI 213R-87, который рекомендуется для строительства перекрытий, колонн и конструкций несущих стен. Текучесть бетона измеряли с помощью таблицы потоков вместе со стандартом ASTM C124. Свойства затвердевшего бетона определялись как стандартными, так и минутными испытаниями на прочность на сжатие.После извлечения из формы (в последующие 24 часа) все образцы отверждались в воде или на воздухе до достижения ими возраста испытаний 1, 3, 7 и 28 сут. Вес и размеры всех образцов измеряли перед дальнейшей обработкой для расчета кажущейся плотности. Стандартное испытание на прочность на сжатие всех цилиндрических образцов (диаметром 15 см и высотой 30 см) было проведено с использованием универсальной испытательной машины (UTM) в соответствии со стандартом ASTM C39. С помощью оптического микроскопа наблюдали межфазную переходную зону (ITZ) AAC-LWA и цементного теста. Минимальная прочность на сжатие (кубический образец 3 × 3 × 3 мм) была введена и проведена в этом испытании для определения влияния AAC-LWA на внутреннее отверждение [10]. Для изготовления образцов для испытаний на мельчайшую прочность используются образцы размером 150 × 150 × 150  мм. бетонный куб был замешан и отвержден в проектных условиях. Три места бетонного куба (внешняя зона и внутренние зоны) были вырезаны на 15 × 15 × 150 мм. призмы (рис. 5). Затем каждая призма была разрезана на слои толщиной 3 мм с размерной длиной 3 × 15 × 15 мм., а именно L1, L2 и L3. Отмечается, что слой L1 находился рядом с AAC-LWA, а слои L2 и L3 были дополнительно выровнены (рис. 6). Эти слои (L1, L2 и L3) были окончательно разрезаны на 3 × 3 × 3 мм. кубов (рис. 7), а затем тестировался с помощью стандартного контрольного кольца, прикрепленного к UTM. 4. Результаты и обсуждение 4.1. Испытание на осадку Результаты испытания бетона на осадку показаны на рис. 8. Классы размеров AAC-LWA, обозначенные как S1, S2, S3 и S4 (см. Таблицу 2), не имели существенных различий в ходе испытания.Осадка контролируемого бетона (NC) составляла 5,80 см, в то время как значения осадки бетона AAC-LWA имели тенденцию к увеличению с более высоким процентом замены заполнителя AAC, например, примерно с 7,50 см. (LWA20) примерно до 10,60 см. (LWA60). Фактически, острая форма и шероховатая поверхность AAC-LWA могут уменьшить величину осадки из-за блокировки и внутреннего трения между материалами [11]. Однако в данном случае в величине осадки в основном преобладала водоудерживающая способность, избыток воды на поверхности частиц ААС.Таким образом, было увеличено водоцементное отношение, что привело к увеличению значения осадки бетона. Сингх и Сиддик (2016) сообщили об аналогичном результате, согласно которому материалы с высокой поглощающей способностью (например, зола угольного остатка) могут выступать в качестве резервуара для воды и повышать конечное водоцементное отношение бетонных смесей [12]. 4.2. Тест на текучесть Не было выявлено существенной разницы в текучести между контролируемой смесью (NC) и смесями AAC-LWA. Средний поток бетона AAC-LWA, казалось, немного уменьшился, когда увеличилась замена заполнителя AAC.Среднее значение потока NC составило 53,3%, тогда как средние значения потока смесей LWA20, LWA40 и LWA60 составили 55%, 56% и 53% соответственно (рис. 9). Однако, поскольку значения текучести находились в диапазоне от 50 до 100%, бетонные смеси AAC-LWA были классифицированы как смеси средней консистенции, которые можно было легко укладывать и уплотнять в формы в процессе заливки. 4.3. Кажущаяся плотность бетонных смесей Как показано на рисунке 10, кажущаяся плотность контролируемой смеси (НК) составляла около 2380 кг/м 3 в возрасте 28 дней.Кроме того, общая кажущаяся плотность бетона LWA20 была немного снижена примерно на 3-4% до примерно 2290-2310 кг/м 3 по сравнению со смесью NC. Со смесями LWA40 и LWA60 кажущаяся плотность постоянно снижалась на 8-9% (2160-2180 кг/м 3 ) и 13-15% (2030-2070 кг/м 3 ) соответственно. Аналогичные результаты были получены Hossain et al. (2011) и Topçu и Işikdaǧ (2008), которые заменили заполнители нормальной массы пемзой и перлитом в качестве крупных заполнителей бетона [13].Можно сделать вывод, что общая плотность бетона AAC-LWA значительно уменьшилась из-за замены LWA, так как его плотность составляла всего 360 кг/м 3 . Напротив, прочность на сжатие является следующей проблемой, которую необходимо рассматривать как наиболее важные свойства затвердевшего бетона. 4.4. Стандартное испытание на прочность при сжатии Стандартное испытание на прочность при сжатии с использованием цилиндрических образцов проводили в возрасте 1, 3, 7 и 28 дней.Было изучено сравнительное измерение прочности между водой и сухим воздухом, включая классы размеров, которые представлены на рисунках 11 (a)–11 (c). Хорошо видно, что все смеси, отвержденные в воде, достигли большей прочности, чем смеси, отвержденные в сухом воздухе, так как была достигнута большая степень гидратации [14]. Класс крупности заполнителя S4-AAC (см. Таблицу 2) получил самую высокую прочность среди классов S1, S2 и S3 благодаря хорошей градации крупных заполнителей в бетонных смесях в соответствии с ASTM C33 номер 67.Также была достигнута более плотная структура, а также соответствующее переплетение хорошо отсортированного крупного заполнителя. Сопоставимое улучшение прочности, очевидно, было получено за счет более высокой плотности затвердевшего цементного теста в межфазной переходной зоне (ITZ) при внутреннем отверждении [15]. Примеры нормального сцепления (NWCA) и хорошего сцепления (AAC-LWA) представлены на рисунке 12. Можно видеть, что разрушение NWCA с нормальным сцеплением произошло на цементном тесте, в то время как хорошо связанный AAC-LWA был разрушен. на агрегате AAC.Помимо свойств прочности каждого заполнителя, AAC-LWA явно продемонстрировал потрясающие характеристики сцепления в ITZ. Тем не менее, окончательная прочность газобетона в качестве заполнителя снижалась при увеличении количества AAC-LWA, потому что газобетон имеет чрезвычайно низкую несущую способность по сравнению с заполнителем нормальной массы. 4.5. Испытание на минутную прочность на сжатие Минутная прочность на сжатие – это метод, используемый для проверки эффекта внутреннего отверждения пористым заполнителем в бетонных смесях.Прочность на сжатие 3×3×3 мм. Кубические образцы смесей LWA20, LWA40 и LWA60 (все с размерами класса S4, отвержденные на воздухе) были испытаны и представлены на рисунке 13. Очевидно, что прочность образцов, отобранных из внешней зоны, оказалась ниже прочности, чем у образцов, взятых из внешней зоны. внутренней зоны. Кроме того, прочность образца L1 (L1; слой, следующий за заполнителем AAC) явно достигла более высокой механической прочности, чем у дальних слоев, L2 и L3 (см. Рисунок 6). В целом, более полнота процесса внутренней гидратации газобетона-LWA может быть достигнута за счет водоудерживающей способности бетонной смеси. В частности, для пористых заполнителей дополнительная вода для внутреннего отверждения была получена не только за счет водопоглощения, но и за счет адсорбции воды, что непосредственно влияет на воду для отверждения бетона на более поздних стадиях [16]. Кроме того, процесс внутреннего отверждения также будет происходить с «капиллярным всасыванием», при котором происходит перенос воды из более крупных пор в более мелкие. В этом исследовании капиллярные поры заполнителей AAC (от 50 до 100 микрон, мкм мкм) были больше, чем у средних пор цементного теста (от 1 до 100 нанометров, нм). При выполнении этого условия некоторое количество воды, запасенной в газобетонных заполнителях, будет передано цементному тесту через ITZ, повышая уровень гидратации цементных вяжущих. На улучшение прочности в более позднем возрасте в основном повлияло большее образование C-S-H и более плотные микроструктуры [9]. Использование AAC-LWA в насыщенном сухом состоянии (SSD) в этом исследовании обеспечило бы более высокую прочность во всех случаях, чем AAC-LWA в исходном/сухом состоянии [15]. Причина в том, что полученный AAC-LWA может активно поглощать воду в системе на начальной стадии смешивания.На ИТЗ появлялись микропоры и неполные микроструктуры, что отрицательно сказывалось на конечных свойствах бетона [15]. Те же самые тенденции и результаты были получены для минутной прочности на сжатие размеров LWA20, LWA40 и LWA60 класса S4, отвержденных в воде. Поскольку с внешней и внутренней стороны подавалось достаточное количество лечебной воды, средняя прочность 3×3 мм. cube, таким образом, был немного выше, чем другие, отвержденные в условиях сухого открытого воздуха (рис. 14). 4.6. Развитие прочности и взаимосвязь между стандартной и минутной прочностью на сжатие Развитие прочности слоя 1 (L1) при минутном сжатии в течение 7 и 28 дней представлено в таблице 4. При сохранении NC в качестве эталонной смеси LWA20 был достигнут. наибольшая разница развития силы во всех условиях на уровне 34,00 % (AC L1 Ext.), 51,10 % (AC L1 Int.), 33,33 % (WC L1 Ext. ) и 42,80 % (WC L1 Int.). Между внешней и внутренней зонами LWA20 (26.98 % и 35,32 %) и LWA40 (39,03 % и 54,99 %), как показано в таблице 5. Очевидно, что минимальная прочность на сжатие в условиях отверждения на воздухе (AC) может быть улучшена с помощью режимов внутреннего отверждения, особенно для внутренняя зона. Оптимальные пропорции AAC-LWA, при которых внутреннее отверждение дает наибольшую пользу, находятся в диапазоне от LWA20 до LWA40 смесей. 9004(МПа) 02 Смеси Воздушное отверждение (AC) Водное отверждение (WC) L1 Внутр. (МПа) L1 Внешн. (МПа) L1 Внутр. (MPA) 7 D 28 D % δ 7 D 7 D 28 D % Δ 7 D 28 D % Δ 7 D 28 D % δ 2 % δ 9099 NC 0. 64 0.84 31.75 0.95 1,30 36,78 0,77 1,21 57,22 1,03 1,54 49,48 LWA20 0,83 1,12 34,00 1.12 1.69 51.10 1.11 1.48 33.33 1.41 2,01 42.08 42.08 0.93 1,00 7,24 1,30 1,55 19,55 1,26 1,32 4,73 1,57 1,73 10,59 LWA60 0,93 1.13 21.37 1.23 1.62 31.42 31.42 1.15 1.43 25.06 1.39 1,8040407 00 99.03 Смеси Воздушные отверждения (AC) Увеличение воды (WC) L1 7 d (МПа) L1 28 d (МПа) L1 7 d (МПа) L1 28 d (МПа) Внешн. Междунар. %∆ Внешн. Междунар. %∆ Внешн. Междунар. %∆ Внешн. Междунар. % Δ NC 0,64 0,95 48,47 0,84 1,30 54,13 0,77 1,03 34,48 1,21 1,54 27,86 LWA20 0.83 1,12 34,00 1,12 1,69 51,10 1,11 1,41 26,98 1,48 2,01 35,32 LWA40 0,93 1.30 39.03 1.00 1.55 54.99 54.99 1.26 1.57 23. 82 1.32 1,73 30,74 LWA60 0,93 1,23 32,00 1,13 1,62 42,93 1,15 1,39 21,64 1,43 1.80 1,80 25.51 25.51

04

дней возраста.На Рисунке 15 представлено соотношение этой минутной и стандартной прочности на сжатие образцов, отвержденных в условиях отверждения в сухом воздухе (АС), как в их внешней зоне (Рисунок 15(а)) так и во внутренней зоне (Рисунок 15(б)). Как упоминалось ранее в разделе 4.4, средняя стандартная прочность на сжатие бетона AAC-LWA снизилась, когда количество замены AAC-LWA увеличилось с 35,1 МПа (7 d) и 41,2 МПа (28 d) в смесях LWA20 до примерно 26,2 МПа (7 d). г) и 28,1 МПа (28 d) в смесях LWA60. Однако ясно видно, что смеси LWA20 и LWA40, кажется, достигают более высокой прочности, чем у бетона с нормальным заполнителем (NC).

Минимальная прочность на сжатие (как указано в разделе 4.5) внутренней зоны явно выше, чем внешней из-за внутреннего отверждения AAC-LWA с самым высоким значением смеси LWA20. Исследование показало, что замена AAC-LWA от 20% до 40% (LWA20 и LWA40) может быть оптимальной пропорцией для бетона AAC-LWA.

Этим можно объяснить, что эти пропорции в основном обеспечивают превосходную прочность заполнителя нормальной массы, в то время как подходящее количество замены заполнителя AAC обеспечивает дополнительное количество воды для внутреннего отверждения цементного теста.Увеличение образования C-S-H не только упрочняет бетонную матрицу, но и обеспечивает хорошее сцепление между газобетонным заполнителем и цементным тестом на их ВТЗ. Аналогичная тенденция увеличения прочности была обнаружена в образцах, отвержденных в условиях отверждения в воде (WC), как показано на рисунке 16. Кроме того, как упоминалось ранее, общая прочность на сжатие как мелких, так и стандартных образцов была значительно выше, чем у образцов, отвержденных в сухом воздухе. так как было получено достаточное количество воды для лечебных целей. Несмотря на небольшую разницу в прочности на сжатие между отверждением водой и отверждением на воздухе, запас воды в переработанном газобетонном заполнителе, по-видимому, не является необходимым для обеспечения влаги для дальнейшего процесса гидратации цемента, эффективность наружного отверждения может быть ограничена из-за неудовлетворительного проникновения воды отверждения в затвор. образцов, а внутреннее отверждение затем расширит положительный режим отверждения изнутри бетонной конструкции в приложениях реального использования (например,г., огромная конструкция или бетонный компонент).

5. Выводы

По результатам исследования выводы можно резюмировать следующим образом.

На значения оползня повлияло содержание воды. Величина осадки имеет тенденцию к увеличению с увеличением замены AAC-LWA по мере получения дополнительной воды на поверхности заполнителя. Однако значения текучести всех смесей были аналогичны бетону с нормальным заполнителем (NC) и относились к категории средней консистенции с текучестью от 50 до 60%.

Кажущаяся плотность уменьшилась, когда количество замены AAC-LWA увеличилось с 2380 кг/м ³ (NC) до примерно 2050 кг/м ³ (LWA60). Хотя минимальная плотность в этом испытании (2030 кг/м ³ в смеси LWA60) не соответствовала критериям легкого бетона, рекомендованным ACI 213R-87 при 1850 кг/м ³ , более низкое значение плотности в качестве альтернативы может быть достигается за счет увеличения пропорции AAC-LWA или даже использования легких мелких заполнителей (например,г., легкий песок или зольный остаток).

Стандартная прочность на сжатие цилиндрических образцов была снижена при более высоком соотношении AAC-LWA как при отверждении в сухом воздухе, так и при отверждении в воде, даже несмотря на то, что при отверждении в воде была достигнута несколько более высокая прочность на сжатие. Смешанный размер AAC-LWA (размер класса S4) обеспечивал удовлетворительную градацию и превосходную прочность, чем одиночные заполнители (S1, S2 и S3).

Наивысшая прочность при небольшом испытании на сжатие была достигнута при 3 × 3 × 3 мм.куб, расположенный в слое 1 (L1), за которым следуют слой 2 (L2) и слой 3 (L3) соответственно. Можно сделать вывод, что внутреннее отверждение AAC-LWA, очевидно, улучшает прочность бетона, обеспечивая дополнительный внутренний водный ресурс для более возможного образования C-S-H. В сочетании с незначительной и стандартной прочностью на сжатие оптимальные пропорции замены AAC-LWA находились в диапазоне от LWA20 до LWA40. Эти пропорции смеси в основном обеспечивали превосходную прочность по сравнению с заполнителем нормальной массы, в то время как подходящее количество замены заполнителя AAC обеспечивало дополнительное количество воды для внутреннего отверждения цементного теста.

Разработка AAC в качестве замены крупнозернистого заполнителя в бетоне связана не только с утилизацией нежелательных промышленных отходов (переработка отходов), но и с накоплением новых знаний об использовании LWA в качестве внутреннего отвердителя, а также с производством ценных материалов. добавлены изделия из легкого бетона.

Конфликт интересов

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Разработка и характеристика ячеистого шлакощелочного цемента с примесью цинкового порошка

Реферат

Эксперименты по разработке и свойствам газобетона на основе щелочно-шлакового цемента (AASC) и с использованием цинкового порошка (ZP) в качестве газа агента были проведены.Эксперименты были разработаны для соотношения водосвязывающего материала (вес/б) 0,35 и 0,45, температуры отверждения 23 ± 2 °C и 40 ± 2 °C и ZP 0,25%, 0,50%, 0,75% и 1,0%. . ZP генерирует газообразный водород (H ₂ ) в AASC с образованием пор. При отношении w/b 0,35 температура отверждения мало влияла на размер пор по ZP. Однако отношение w/b, равное 0,45, показало четкую корреляцию с увеличением диаметра пор по мере повышения температуры отверждения. Низкое значение w/b, равное 0,35, показало небольшое изменение размера пор в зависимости от температуры отверждения из-за более быстрого времени схватывания, чем значение 0. 45 и повышенной вязкости пасты. Таким образом, при времени окончания, превышающем не менее 60 мин, и соотношении w/b 0,45 и более можно было увеличить размер и силу расширения пор, образованных ZP, за счет изменения температуры отверждения. ZP показал применимость для производства газобетона на основе AASC, и были подтверждены характеристики пенообразования в зависимости от температуры твердения, соотношения В/В и концентрации ZP.

Ключевые слова: цинковый порошок, газовый агент, щелочно-шлаковый цемент, газообразный водород, газобетон

1.Введение

Щелочно-активированный шлаковый цемент (AASC) привлек значительное внимание как экологически чистый материал по сравнению с обычным портландцементом (OPC) [1,2,3,4,5,6]. Многие исследования показали, что AASC обладает высокой прочностью и долговечностью [7,8,9,10]. AASC широко применяется в различных элементах строительства, и газобетон является одним из них. Недавно были исследованы и разработаны даже пенобетон/цемент, к которым применяется AASC. Газобетон разрабатывается и производится для улучшения характеристик цемента/бетона, таких как снижение веса, водопроницаемость и теплоизоляция.В качестве материалов для вспенивания используют пенообразователь [11,12,13,14], металлический порошок (Al, Zn) [15,16,17] или перекись водорода (H ₂ O ₂ ) [18, 19,20,21]. Алюминиевый порошок (порошок Al) является наиболее часто используемым материалом для вспенивания, как упоминалось в нескольких предыдущих исследованиях [16,17,22]. Порошок алюминия показывает низкий расход и высокий эффект пенообразования. Метод вспенивания применяется к простому методу генерирования газа для образования пор внутри образца. Однако на размер, распределение и количество воздушной пены влияют различные условия.Учитываются несколько факторов, таких как связующий материал, материал добавки, температура отверждения, соотношение компонентов смеси и пенообразователь [23, 24, 25]. Хотя газобетон можно изготавливать быстро и легко, его прочность на сжатие и долговечность требуют улучшения. В последнее время было проведено несколько исследований газобетона с использованием различных пенообразователей для активируемого щелочью цемента или геополимера [22,24,26,27,28]. Для расширенного цемента/бетона с использованием цинкового порошка (ZP) сообщалось об исследованиях геополимера на основе OPC [23] и на основе летучей золы [29] или фосфата магния [15]; однако исследований по AASC все еще недостаточно.

Таким образом, в этом исследовании был разработан эксперимент на основе AASC для анализа механических свойств и характеристик образования пузырьков пенобетона. В этом исследовании, принимая во внимание высокую характеристику прочности в раннем возрасте, указанную как одну из характеристик AASC, мы намерены улучшить механические характеристики, которые снижаются после образования пузырьков. Здесь ZP использовался в качестве пенообразователя, отличного от существующего порошка Al. Сообщалось, что газообразный водород (H ₂ ), образующийся в результате реакции ZP, составляет примерно половину количества по сравнению с алюминиевым порошком и вызывает относительно медленную реакцию вспенивания [29]. Однако ZnO ​​потенциально применим в различных областях, и в настоящее время проводится несколько исследований многофункциональности ZnO в цементе/бетоне. Оксид цинка, нанесенный на цемент, представляет собой материал, который, как сообщается, эффективен в антибактериальном бетоне [30, 31], радиационной защите [32], очистке воды [33], защите от коррозии стали [34] и фотокатализе [35, 36].

Уравнение (1) показывает, что порошок ZP реагирует с водой с образованием оксида цинка (ZnO) и H ₂ . Образовавшийся H ₂ расширяется внутри цемента, образуя поры.

ZnO нерастворим в воде, но растворим в щелочной или кислой среде [37,38]. Изучая различные эффекты цемента с использованием ZnO, о которых сообщалось в настоящее время, ожидается, что эффект цинка будет улучшен еще больше, если область применения будет расширена и будут найдены оптимальные концентрации оксида цинка и условия смешивания. Поэтому считается, что пенобетон с использованием порошка цинка может широко применяться для многофункционального бетона, который в основном включает эффект оксида цинка. Для этого решено провести эксперименты и исследования условий смешивания и характеристик газобетона, смешанного с ЗП. Кроме того, в то же время мы хотели бы представить цель разработки и применения нового металлического порошка, который может заменить алюминиевый порошок, который является существующим газовым агентом, используемым в производстве ячеистого бетона. AASC обладает высокой щелочностью, быстрым схватыванием и высокой прочностью. Таким образом, реагенты гидратации образуются при растворении ZnO в высокощелочной среде AASC.Было проведено несколько исследований OPC, смешанного с ZnO. Однако в нескольких исследованиях изучалось применение ZnO в AASC. Кроме того, исследования AASC с использованием ZP редки. Недавно было проведено исследование с использованием 0,3–0,8 % ZP в магниево-фосфатном цементе (МФЦ) [15]. Кроме того, существует исследование по производству пористого цемента с использованием ZP для быстрого ПДК. Точно так же ZP может быть применен к AASC на основе результата MPC с быстрым набором высокопрочных характеристик. Поэтому данное исследование преследует две цели. Во-первых, это разработка газобетона с использованием AASC, который привлекает внимание как экологически чистый цемент с низким содержанием углерода.Кроме того, AASC имеет более быстрое схватывание и более высокую прочность в раннем возрасте, чем цемент на основе OPC. Ожидается, что это в некоторой степени решит проблему ухудшения механических характеристик газобетона на основе OPC. Во-вторых, изучить влияние и характеристики ZP на аэрированные AASC. Это связано с тем, что исследования газобетона с использованием ZP в AASC очень редки. По результатам этого эксперимента мы изучим развитие и основные характеристики аэрируемых AASC с использованием ZP и запланируем дополнительные эксперименты по размеру, распределению и долговечности пузырьков в последующих исследованиях.Сначала проводятся эксперименты и анализ механических свойств в зависимости от концентрации, состава и условий отверждения ZP. Кроме того, на основании результатов механических свойств планируются дальнейшие исследования по антибактериальной, фотокаталитической и антикоррозионной защите стали. Для этого исследования были измерены и проанализированы прочность на сжатие, спектры рентгеновской дифрактометрии (XRD), изображения на сканирующем электронном микроскопе (SEM), скорость поглощения воды и скорость ультразвукового импульса (UPV).

2. Материалы и методы

2.1. Материалы

показывают результаты рентгенофлуоресцентного анализа химического состава шлака, использованного в данном исследовании. В качестве щелочного активатора использовали гидроксид натрия шарикового типа (NaOH, чистота ≥ 98%) и силикат натрия жидкого типа (Na ₂ SiO ₃ , Ms = 2,1) при концентрации 10% от массы связующего (10% NaOH + 10% Na ₂ SiO ₃ ). Перед смешиванием активатор добавляли в воду, хорошо перемешивали, выдерживали при комнатной температуре в лаборатории в течение 6 ч и затем использовали.ЗП имеет серый цвет, удельный вес 7,14, рН 6,95–7,37, средний размер частиц 4,0 мкм при чистоте ≥99,0%.

Таблица 1

Химические компоненты и физические свойства, используемые в шлаке.

	Химические компоненты (%)							Плотность (г/см 3 )	Тонина (см 2 /кг)	LOI (%)
	SiO 2	Аль 2 О	Fe 2 О 3	MgO	СаО	К 2 О	SO 3
Шлак	34. 57	10.88	0.61	4.19	419	44.56	0.37	3.94	2.89	4200	4200	0.96

2.2. Эксперименты

План эксперимента учитывал влияние трех переменных: соотношение вода-вяжущее (вес/вес), температура отверждения и содержание ZP. Здесь связующее состоит только из 100% шлака. Кроме того, соотношение w/b было выбрано таким образом, чтобы исключить влияние суперпластификатора. Если оно меньше, чем w/b = 0.35, перемешивание и формование образца затруднены, а при w/b = 0,45 происходит расслоение материала из-за чрезмерной текучести. Поэтому окончательное соотношение в/в 0,35 и 0,45 было выбрано в диапазоне, где суперпластификатор не использовался. В ходе предварительных экспериментов авторы выбрали три температуры отверждения: 23 ± 2 °С, 40 ± 2 °С и 60 ± 2 °С. Однако при температуре 60 ± 2 °С образец не сформировался должным образом из-за быстрого расширения ZP. В результате температура отверждения окончательного экспериментального плана была выбрана 23 ± 2 °С и 40 ± 2 °С.Наконец, содержание ZP составляло всего пять концентраций, включая 0,0%, 0,25%, 0,50%, 0,75% и 1,00% от веса связующего и смеси без ZP. Всего было изготовлено 20 смесей. резюмирует соотношение для детализированной смеси.

Таблица 2

+

+

+

+

+

+

+

91 525 40 ± 2 ° C

0799

	W / B	Отверждаемая температура (° C)	Содержание ZP (%)
0. 35	23 ± 2 ° C	0,00
		0,25
		0.50
		0.75
		1,00
0,45		0,00
		0,25
		0,50
		0.75
		1,00
0,35	0. 00
	0.25
	0.50
0.75
1,00
0,45	0,00	9 0,00
	0.25
	0.50
	0. 75
	1.00

Смешанные образцы заливали в кубическую металлическую форму размером 50 × 50 × 50 мм ³ , уплотняли и хранили в камере при температуре 23 ± 2 °C или 40 ± 2 °C и относительной влажности (RH) 90 ± 5 %. в течение 24 часов. Затем форму удаляли и хранили в камере при 23 ± 2 °C и относительной влажности 90 ± 5% до 28 дней. Прочность на сжатие измеряли через 1, 3, 7 и 28 дней, и использовали среднее значение измеренных значений трех образцов.Микроструктурный анализ проводили с использованием XRD с размером шага 0,017° (2θ) от 5° до 60° и сканирующего электронного микроскопа/электронов обратного рассеяния (SEM/BSE) при 15 кВ в режиме высокого вакуума. Для физических свойств измеряли скорость водопоглощения и UPV.

показывает время схватывания и текучесть смеси без ZP при 23 ± 2 °C. Время схватывания измеряли после теста с иглой Гиллмора, проведенного в ASTM C266 [40]. Величину текучести пасты измеряли с помощью прибора с таблицей текучести ASTM C230 [41].Для смеси с соотношением в/в 0,35 начальное и конечное время схватывания составляли 20 и 25 мин соответственно, а общее время схватывания составляло 45 мин, то есть менее чем за час. Однако для смеси с В/В 0,45 время начального и конечного схватывания составило 55 и 65 мин соответственно, а общее время схватывания – 120 мин, при более быстром схватывании. Общее время схватывания смеси с массовым соотношением 0,45 увеличилось примерно в два раза по сравнению с таковым для смеси с массовым соотношением 0,35. Это увеличение связано с тем, что реакция гидратации шлака задерживается из-за разбавления концентрированного активатора увеличением количества смешанной воды при том же количестве вяжущего.Более того, значение текучести смеси с соотношением в/в 0,35 было измерено как 205 мм, тогда как смесь с соотношением в/в 0,45 показала чрезмерную текучесть, превышающую таблицу текучести.

Таблица 3

Время схватывания и текучесть смеси без ZP (23 ± 2 °C).

девяносто один тысяча шестьсот тридцать одна установка времени (мин)

ж / б	Расход Значение (мм)
		Первоначальная	Окончательный
0,35	20	25	205
0.45	55	65	перелив

Водопоглощение измеряли по методу ASTM C1403 [42] на образце 50 × 50 × 50 мм ³ . Сухую плотность рассчитывали следующим образом.

где ρd — плотность в сухом состоянии, m _d — масса образца после сушки в печи при 105 ± 5 °С в течение 24 ч, V — объем образца.

UPV измеряли на образце призматической формы 40 × 40 × 160 мм ³ .Сначала приемник контактировал справа, а осциллятор слева. Далее снова проводились измерения с генератором справа и приемником слева. Среднее значение обоих измерений для образца принимали за одно значение измерения. Измерение UPV проводили на трех образцах, и в качестве значения UPV использовали среднее значение.

3. Результаты и обсуждение

3.1. Прочность на сжатие

показывает результаты измерения прочности на сжатие в соответствии с соотношением в/в, температурой отверждения и концентрацией ZP.Независимо от соотношения w/b и температуры отверждения образцы, содержащие ZP, показали более низкие значения прочности на сжатие по сравнению с образцами, не содержащими ZP. Предыдущие исследования показали, что газобетон имеет низкую прочность на сжатие из-за вспененных пор [24].

Прочность на сжатие образцов с ( a ) w/b 0,35, отвержденных при 23 ± 2 °C, ( b ) w/b 0,35, отвержденных при 40 ± 2 °C, ( c ) w/b 0,45, отвержденный при 23 ± 2 °C, и ( d ) w/b 0,45, отвержденный при 40 ± 2 °C.

Для образцов с соотношением w/b 0,35 (a,b) и 0,45 (c,d) значения прочности на сжатие образцов с высоким значением w/b были низкими, с ZP или без него. Здесь увеличение соотношения В/В было задумано как смесь, в которой смешанная вода увеличивается в том же количестве связующего. Концентрация активатора составляет 10% от массы вяжущего. Следовательно, добавление смешанной воды разбавляет концентрацию раствора щелочи. Следовательно, реакция гидратации шлака снижается, что сказывается на снижении прочности.а, б показаны результаты прочности на сжатие образцов с w/b 0,35. Для образцов со свободным ZP прочность на сжатие во всех измеренных возрастах увеличивается с увеличением температуры отверждения, т. е. прочность образца, отвержденного при 40 °С, больше, чем у образца, отвержденного при 23 °С. Однако для образцов, содержащих ЦП, прочность на сжатие при 40 °С несколько снизилась по сравнению с таковой при 23 °С. Образцы с соотношением w/b 0,45 показали сильную тенденцию к снижению прочности на сжатие с повышением температуры отверждения (c, d).Эта тенденция более значительна для образцов с соотношением вес/вес 0,45, чем для образцов с соотношением вес/вес 0,35, по мере повышения температуры отверждения. В предыдущих исследованиях AASC повышение температуры отверждения способствовало реакции гидратации шлака и, таким образом, повышало прочность. Однако при использовании ZP в этом исследовании улучшения прочности не наблюдалось.

Тенденцию к снижению прочности на сжатие даже при повышении температуры отверждения можно рассматривать следующим образом. ZP реагирует с водой с образованием Zn(OH) ₂ и H ₂ внутри пасты.При температуре отверждения 40 °C, а не 23 °C образцы быстро схватываются и затвердевают. Поэтому времени, необходимого для расширения и перемещения H ₂ , недостаточно из-за быстрого схватывания. Однако, как показано на рисунке, образец с соотношением в/в, равным 0,45, имеет более длительное время схватывания, чем образец с соотношением в/в, равным 0,35. Таким образом, образцы с отношением массы к весу 0,45 имеют достаточно времени для перемещения и расширения пузырьков, генерируемых газом h3 в пасте, по сравнению с образцами с соотношением 0,35. Следовательно, образец с w/b равным 0.45 имеет пониженную прочность из-за пор большого диаметра, образуемых ZP. Высокое соотношение В/В и температура отверждения при комнатной температуре увеличивают время схватывания пасты и увеличивают расширение и подвижность H ₂ , действуя как фактор увеличения размера пор.

показывает внешний вид каждого извлеченного из формы образца после 24-часового отверждения. Независимо от состава в/б и температуры отверждения верхние поверхности образцов, смешанных с ZP, расширяются и набухают. Для измерения прочности на сжатие расширенную часть в верхней части обрезали до размера 50 × 50 × 50 мм ³ низкоскоростным прецизионным резаком.Верхние части образцов на c, d с w/b 0,45 более расширены и вздуты, чем на a, b с w/b 0,35. Эта тенденция свидетельствует о том, что, как описано выше, расширение и перемещение H ₂ , вызванное реакцией ZP и воды, были более активными в образцах с w/b 0,45, чем в образцах с w/b 0,35. Высота расширения увеличивается по мере увеличения концентрации ZP (), указывая на то, что, если количество ZP удваивается (уравнение (1)), высота или объем расширения также удваиваются.Однако количество ZP и количество расширения не пропорциональны. Таким образом, не все образующиеся газы задерживаются внутри образца, так как часть пены разрушается или газы выходят за пределы образца. Такое количество трудно точно рассчитать. Аналогично, при исследовании газобетона с использованием H ₂ O ₂ в качестве пенообразователя было сообщено об отсутствии линейно-пропорциональной зависимости между количеством пенообразователя и степенью расширения [20].

Внешний вид образцов (после 24-часового отверждения) образцов с ( a ) w/b 0.35, отвержденный при 23 ± 2 °C, ( b ) w/b 0,35, отвержденный при 40 ± 2 °C, ( c ) w/b 0,45, отвержденный при 23 ± 2 °C, и ( d ) w/b 0,45, отвержденный при 40 ± 2 °C.

3.2. Продукты реакции

и показывают результаты рентгеноструктурного анализа для определения реагентов гидратации в соответствии с соотношением масса/масса, температурой отверждения и концентрацией ZP. В образцах, не содержащих ZP, гидроталькит, стратлингит, гидроганет, монокарбоалюминат, гель C–S–H(I), гель C–S–H, кальцит и катоит наблюдались независимо от w/b [9,28,43, 44,45].суммирует классификацию и типы реагентов гидратации, показанные в и .

Рентгенофазовый анализ образцов с aw/b 0,35 ( a ), отвержденных при 23 ± 2 °C через 1 день, ( b ) отвержденных при 23 ± 2 °C через 28 дней, ( c ) отвержденных при 40 ± 2 °C через 1 день и ( d ) отверждено при 40 ± 2 °C через 28 дней.

Рентгенофазовый анализ образцов с aw/b 0,45 ( a ), отвержденных при 23 ± 2 °C через 1 день, ( b ) отвержденных при 23 ± 2 °C через 28 дней, ( c ) отвержденных при 40 ± 2 °C через 1 день и ( d ) отверждено при 40 ± 2 °C через 28 дней.

Таблица 4

Краткое описание реакции гидратации (в и ).

+

+

+

9

9

Этикетка +	Гидратация Реагент +
С	кальцита
С1	monocarboaluminate
С2	CSH (I)
С3	CSH гель
С4	алюминиевого кальция гидрат сульфата оксида
С5	железа кальция гидрат сульфата
Н	гидротальцита
К	Katoite
S	Stratlingite
G	Hydrogarnet
CZ	CZ	Оксид цинка кальция (тип WUURZite)
Z	цинковый гидроксид	высоты стратлингита, гидрограната, C–S–H(I) и C–S–H вкл. успокоился.В образцах, содержащих ZP, дополнительно наблюдались гидрат сульфата оксида кальция и алюминия, гидрат сульфата кальция и железа, кальций ZnO и гидроксид цинка. Именно оксид кальция, цинка и гидроксид цинка являются реагентами гидратации, обнаруженными в предыдущих исследованиях с участием ZnO [36,46,47]. Сообщалось, что кристаллическая фаза цинката кальция (CaZn 2 (OH) 6 ·2H 2 O, тип вюрцита) снижает пуццолановую реакцию за счет поглощения Ca(OH) 2 [48 ,49].Однако, поскольку в AASC отсутствует Ca(OH) 2 , можно считать, что цинкат кальция образуется за счет присутствия элюируемого из шлака кальция и ионов OH-, поступающих из активатора. Другие исследования показали, что ZnO ​​препятствует образованию геля C-S-H. ZP реагирует с водой с образованием газа ZnO и H 2 (уравнение (1)). ZnO образует гидраты на основе Zn в результате следующих реакций (уравнения (2)–(4)). В реакциях до уравнений (2)–(4) реакция протекает за счет поступления OH − из щелочного активатора и элюирования ионов кальция из шлака [34, 46, 50, 51]. Именно среда, в которой ионы OH − в достаточной степени снабжаются активатором, быстро вызывает реакции до уравнений (2)–(4). ZNO + H 2 O → Zn 2+ + 2OH — → Zn (OH) 2 (2) Zno + H 2 O + 2OH — → Zn ( О) 4 2- 2- (3) 2Zn (OH) 4 2 2- + Ca 2+ + H 2 O → CA (ZN (OH) 3 ) 2 ·H 2 O + 2OH − (4) Добавление ZP незначительно повлияло на продукт реакции гидратации AASC.Не наблюдалось заметного пикового изменения продукта реакции гидратации или образования нового продукта реакции гидратации из-за изменения концентрации ZP. 3.3. Микроструктуры и изображения СЭМ в зависимости от массы тела и температуры отверждения. Формы наблюдаемой пены не полностью сферические, а эллиптические, образованные аэрацией [52,53]. a–d показаны изображения SEM поперечного сечения образцов, отвержденных при 23 ° C, с концентрацией ZP, равной 0.25–1,00%. В поперечном сечении наблюдалось несколько пустот, и некоторые из них были соединены. Даже при увеличении концентрации ZP диаметр пор существенно не изменился, демонстрируя одинаковые размеры. e – f показаны изображения SEM в поперечном сечении образцов, отвержденных при 40 ° C, с одинаковыми размерами пор и распределением независимо от концентрации ZP. Количество пор таких образцов несколько увеличилось по сравнению с отвержденными при 23 °С. РЭМ-изображения образцов с w/b равным 0.35 ( a ) отвержденный при 23 ± 2 °C, 0,25% ZP, ( b ) отвержденный при 23 ± 2 °C, 0,50% ZP, ( c ) отвержденный при 23 ± 2 °C, 0,75% ZP, ( d ) отвержденный при 23 ± 2 °C, 1,00% ZP, ( e ) отвержденный при 40 ± 2 °C, 0,25% ZP, ( f ) отвержденный при 40 ± 2 °C, 0,50 % ZP, ( г ), отвержденный при 40±2°C, 0,75% ZP, и (h ), отвержденный при 40±2°C, 1,00% ZP. СЭМ-изображения образцов с соотношением веса/ширины 0,45 ( a ), отвержденных при 23 ± 2 °C, 0,25% ZP, ( b ), отвержденных при 23 ± 2 °C, 0.50 % ZP, ( c ), отвержденный при 23 ± 2 °C, 0,75 % ZP, ( d ), отвержденный при 23 ± 2 °C, 1,00 % ZP, ( e ), отвержденный при 40 ± 2 °C , 0,25 % ZP, ( f ), отвержденный при 40 ± 2 °C, 0,50 % ZP, ( г ), отвержденный при 40 ± 2 °C, 0,75 % ZP, и ( h ), отвержденный при 40 ± 2 °С, 1,00% ц.д. показывает изображения SEM поперечного сечения образцов с соотношением w/b 0,45 в зависимости от температуры отверждения. a–h показывают изображения SEM поперечного сечения образцов, отвержденных при 25 ° C и 40 ° C соответственно.Диаметры пор, наблюдаемые в последнем, увеличились больше, чем в первом. Хотя диаметр пор увеличился, количество пор уменьшилось. Кроме того, диаметры образцов с aw/b 0,45 в 2–3 раза больше, чем у образцов с aw/b 0,35, что согласуется с результатами предыдущих исследований, в которых содержание пены увеличивалось с увеличением w/b [26]. . Диаметр пор и характеристики распределения, наблюдаемые на SEM-изображениях поперечного сечения образцов, по-видимому, в значительной степени зависят от соотношения массы и массы и температуры отверждения, а не от концентрации ZP.Высокая масса в/в и низкие температуры отверждения задерживают реакцию гидратации шлака и увеличивают время схватывания. Это явление дает достаточно времени для расширения и перемещения H 2 , образующегося в результате реакции ZP и воды. Следовательно, поры, присутствующие в образцах с соотношением вес/вес 0,45, больше, чем поры, присутствующие в образцах с соотношением вес/вес 0,35. Кроме того, при соотношении В/В 0,45 диаметр пор был больше у образцов, отвержденных при 40 °С, чем при 25 °С, несмотря на повышение температуры отверждения.Таким образом, повышение температуры влияет на расширение H 2 . Однако для образцов с соотношением w/b, равным 0,35, изменение диаметра пор в зависимости от температуры отверждения отличалось от такового для образцов с соотношением w/b, равным 0,45. Образцы с отношением массы к массе 0,35 имели поры небольшого размера из-за быстрого времени схватывания даже при 25 °C. Повышение температуры отверждения до 40 °C дополнительно препятствует расширению и перемещению пустот из-за более быстрого отверждения. Следовательно, при соотношении В/В 0,35 разница в диаметре пор при температурах отверждения 25 °С и 40 °С была незначительной.Несмотря на повышение температуры отверждения, скорость схватывания была выше, чем скорость расширения H 2 , что указывает на то, что диаметр пор не увеличился. Для изменения диаметра пор по ZP необходимо соответствующее время схватывания для плавного расширения и движения H 2 . В предыдущих исследованиях сообщалось, что увеличение концентрации щелочного активатора сокращает время отверждения и, следовательно, уменьшает размер пор пенопласта [29]. Поэтому быстрое схватывание и отверждение AASC подавляет расширение газа.В результате размер пор, образующихся внутри образца, становится меньше. Количество воздушной пены увеличивается с увеличением количества ZP, хотя разница незначительна. Разница в количестве и размерах воздушной пены в зависимости от количества ЗП незначительна (), что свидетельствует о том, что с увеличением ЗП увеличивается количество пен. По мере слияния пен и утолщения пленки жидкости размер мелких пен увеличивается, и одновременно увеличивается разрушение пен [26, 28].Однако затвердевание и разрушение этих пен было трудно наблюдать в недостаточно выращенных пенах из-за быстрого времени схватывания AASC. Таким образом, при соотношении В/В 0,45 по сравнению с 0,35 наблюдается уплотнение воздушной пены и увеличение размера из-за более высокой текучести и более длительного времени схватывания. Это явление становится понятным при сравнении и . Увеличение содержания пены влияет на снижение прочности на сжатие [26]. 3.4. Водопоглощение и плотность в сухом состоянии показывает результаты измерения водопоглощения и частоты ультразвуковых импульсов. Скорость водопоглощения (а) увеличивалась по мере увеличения концентрации ZP независимо от соотношения в/в и температуры отверждения. При весовом соотношении 0,35 образец без ZP уменьшился с 25,58 % до 23,78 % при повышении температуры отверждения с 23 °C до 40 °C. Более того, даже при соотношении вес/вес 0,45 показатель водопоглощения образца без ZP снизился с 31,02% до 29,38% при повышении температуры отверждения с 23 °C до 40 °C. Водопоглощение и изменение UPV в зависимости от содержания цинка — ( a ) водопоглощение, ( b ) плотность в сухом состоянии и ( c ) плотность в сухом состоянии в зависимости от содержания Zn.прочность на сжатие. При соотношении в/б 0,35 разница между скоростями абсорбции при температурах отверждения 23 °C и 40 °C составляла <3%. Диаметры и распределение пор были одинаковыми независимо от температуры отверждения (1). Следовательно, разница в скорости поглощения также невелика. Однако при соотношении масса/масса 0,45 скорость впитывания составляла 5,5–7,0% при температурах отверждения 23 °C и 40 °C, что свидетельствует о большей разнице, чем при соотношении масса/масса 0,35. Эта тенденция показывает разницу в диаметре пор в зависимости от температуры отверждения ().Таким образом, образец, отвержденный при 40 °С, имеет больший диаметр пор, чем образец, отвержденный при 23 °С, что указывает на увеличение водопоглощающего пространства. b показывает, что плотность в сухом состоянии выше у образцов с соотношением w/b 0,35, чем у образцов с соотношением w/b 0,45. Как показано на рисунках и , поскольку внутренний размер пор образцов с соотношением w/b 0,45 больше, чем у образцов с соотношением w/b 0,35, плотность относительно меньше. Согласно предыдущим исследованиям, по мере увеличения количества пенообразователя плотность в сухом состоянии снижается.В b образцы с w/b 0,45 демонстрируют тенденции, сходные с результатами предыдущих исследований. Однако образец с w/b 0,35 имеет наименьшую плотность при 0,5% ZP, которая снова немного увеличивается при 0,75% и 1,0% ZP. Это увеличение может быть связано с эффектами слияния и коллапса пустотных структур [22,54]. В предыдущих исследованиях сообщалось, что прочность на сжатие увеличивается по мере увеличения плотности в сухом состоянии [22,26]. c показывает взаимосвязь между плотностью в сухом состоянии и прочностью на сжатие.Сухая плотность и прочность на сжатие были линейно пропорциональны. То есть, чем выше плотность в сухом состоянии, тем выше прочность на сжатие. Результаты c согласуются с результатами предыдущих исследований газобетона, в которых сообщалось о линейно-пропорциональной зависимости между плотностью и прочностью на сжатие [15,24]. 3.5. Ultrasonic Pulse Velocity (UPV) показывает результаты измерения UPV. Для образцов, не содержащих ZP, UPV также увеличивается при увеличении температуры отверждения с 23 °C до 40 °C, независимо от соотношения ж/б.Однако по мере увеличения содержания ZP UPV снижается, что может быть связано с уменьшением пустот в матрице. Так же, как разница в скорости абсорбции в зависимости от температуры отверждения была незначительной и большой при aw/b, равном 0,35 и 0,45 соответственно, разница в UPV между температурами отверждения была больше при aw/b, равном 0,45, чем при aw/b. б 0,35. ( a ) Изменения UPV в зависимости от содержания Zn, ( b ) водопоглощения с UPV и ( c ) плотности в сухом состоянии с UPV. Сходство между скоростью водопоглощения и UPV на основе соотношения в/в и температуры отверждения рассматривается в b. Установлена ​​линейная обратная зависимость между скоростью поглощения и УПВ. При w/b 0,35 и 0,45 скорость поглощения и UPV расположены в левом верхнем и правом нижнем углах соответственно. Увеличение w/b указывает на высокую скорость поглощения и низкий UPV. c показывает корреляцию между плотностью в сухом состоянии и UPV. Сухая плотность-UPV показывает взаимосвязь между водопоглощением и UPV.UPV увеличивается по мере увеличения плотности в сухом состоянии, что указывает на небольшое количество пустот. Таким образом, увеличение концентрации ZP снижает сухую плотность и UPV независимо от соотношения в/в, поскольку образуются пустоты при образовании H 2 из-за смешения ZP. Кроме того, как указано в СЭМ и , образцы с соотношением вес/вес 0,45 имели более крупные поры, чем образцы с соотношением вес/вес 0,35. Плотность и UPV образцов с w/b 0,45 были меньше, чем у образцов с w/b 0,35. Вклад авторов Концептуализация, C.К. и Т.К.; методика, Т.К.; валидация, К.С., С.К. и Т.К.; формальный анализ, Т.К.; расследование, С.К. и К.С.; ресурсы, СК; курирование данных, C.K. и Т.К.; написание — подготовка первоначального проекта, C.K. и Т.К.; написание — рецензирование и редактирование, Т.К.; визуализация, Т.К.; надзор, Т.К.; администрация проекта, С.К. и Т.К.; приобретение финансирования, К.С. и Т.К. Все авторы прочитали и согласились с опубликованной версией рукописи. Оценка свойств газобетона, частично замененного цементом с летучей золой, Инду Сьюзан Радж, д-р.Элсон Джон :: SSRN Международный журнал перспективных исследований в области техники и технологий, 10(1), 2019 г. , стр. 223–229 7 страниц Опубликовано: 6 марта 2020 г. Посмотреть все статьи Indu Susan Raj Женщина-ученый, факультет гражданского строительства, Инженерный колледж им. Мара Афанасия, Котамангалам, Керала, Индия Доцент, Департамент гражданского строительства, Инженерный колледж им. Мара Афанасия, Котамангалам, Керала, Индия Дата написания: 2019 Аннотация Газобетон представляет собой разновидность легкого бетона, состоящего из вяжущего вещества, мелкого заполнителя и аэрирующего агента.Алюминиевый порошок является наиболее часто используемым аэрирующим агентом, и он реагирует с гидроксидом кальция, высвобождая пузырьки водорода, которые вызывают вовлечение воздуха в смесь. В данной работе исследуются свойства газобетона с добавками типа золы-уноса в качестве замены цемента, которые приводят к расходу отходов. Соотношение цемента и мелкого заполнителя было принято 1:2, а водоцементное отношение установлено на уровне 0,45 методом проб и ошибок. Ключевые слова: Газобетон, Алюминиевая пудра, Зольная пыль, Плотность, Прочность на сжатие Рекомендуемое цитирование: Рекомендуемая ссылка Сьюзан Радж, Инду и Джон, Др.Элсон, Оценка свойств газобетона, частично замененного цементом с летучей золой (2019). Международный журнал перспективных исследований в области техники и технологий, 10(1), 2019 г., стр. 223–229, доступно на SSRN: https://ssrn.com/abstract=3533179 Влияние золы рисовой шелухи на свойства газобетона [1] Арони, С. , Об энергосберегающих характеристиках газобетона автоклавного твердения, Материалы и конструкция, 23, 1990, с. 68-77. [2] Курама, Х., Топчу, И.Б., Каракурт, К., Свойства автоклавного ячеистого бетона, полученного из золы угольного остатка, Журнал технологии обработки материалов, 209 2009 767-773. DOI: 10.1016/j.jmatprotec.2008.02.044 [3] Мостафа, Н.Ю., Влияние шлака с воздушным охлаждением на физико-химические свойства автоклавного ячеистого бетона, Исследование цемента и бетона, 35, 2005, 1349-1357. DOI: 10.1016/j.cemconres.2004.10.011 [4] Чиндапрасирт, П., Рукзон С., Прочность, пористость и коррозионная стойкость тройной смеси портландцемента, золы рисовой шелухи и зольного раствора, Строительство и строительные материалы, 22 2008 1601-1606. DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2007.06.010 [5] Сата, В., Джатурапитуккул, К., Киаттикомол, К., Влияние пуццолана из различных побочных материалов на механические свойства высокопрочного бетона, Строительство и строительные материалы, 21 2007 1589-1598. DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2005.09.011 [6] Американское общество по испытаниям и материалам, ASTM C618-99 Стандартная спецификация для угольной летучей золы и сырого или кальцинированного природного пуццолана для использования в качестве минеральной добавки в бетоне.об. 2, Ежегодный сборник стандартов ASTM, Филадельфия, (2000 г.). DOI: 10.1520/c0618-08 [7] Американское общество испытаний и материалов, ASTM C109 Стандартный метод испытаний прочности на сжатие гидравлических цементных растворов (с использованием 2-дюймовыхили [50-мм] кубические образцы. об. 2, Ежегодный сборник стандартов ASTM, Филадельфия, (2000 г.). DOI: 10.1520/c0109_c0109m-08 [8] Джатурапитаккул, С., Тангчирапат, В., Использование пуццолановых материалов в строительстве, второе издание, Департамент гражданского строительства, Технологический университет короля Монгкута, Тонбури, Бангкок (2009 г.). [9] Буй, Д.Д., Ху, Дж., Стровен, П., Влияние размера частиц на прочность бетона на портландцементе с добавлением рисовой шелухи и золы с интервалами, Cement and Concrete Composition, 27 2005 357-366. DOI: 10.1016/j.cemconcomp.2004.05.002 [10] Язычи, Х.Йигитер, Х., Карабулут, А.С., Барадан, Б., Использование летучей золы и молотого гранулированного доменного шлака в качестве альтернативного источника кремнезема в реактивном порошковом бетоне, Топливо, 87, 2008, 2401-2407. DOI: 10. Leave A Reply Отменить ответ