На ВДНХ СССР на межотраслевой ьыставке «Изобретательство и рационали­зация-88» представлена разработанная специалистами треста Оргтехстрон Глав - омскетроя форма для изготовления бе­тонных образцов.

Она состоит из подвижных торцевых бортов, к которым с наружной стороны прикреплены распорные фланцы, соеди­ненные с ходовыми винтами. Последние охватывают гайки с боковыми проу­шинами, шарнирно соединенные через промежуточные звенья кронштейнами продольных бортов. В нижней части хо­довых гаек жестко прикреплены серьги, соединенные осями с кронштейнами под­дона. Между продольными бортами под­дона установлены разделительные пере­городки, которые фиксируются в рабо­чем положении выступами.

Форма для изготовления бетонных об­разцов работает следующим образом. Перед заполнением ее бетонной смесью с помощью маховиков поворачивают хо­довые винты, которые вместе с распор­ными фланцами и торцевыми бортами перемешаются до упоров на продольных бортах и на поддоне. Гайки перемещают через промежуточные звенья продольные борта до плотного прилегания к боко­вым кромкам торцевых бортов н раз­делительных перегородок и подают в формовочные отсекн бетонную смесь.

После технологической обработки и набора требуемой прочности образцы извлекают. Для этого поворотом ходо­вых винтов в обратном направлении разводят торцевые и продольные борта.

Внедрение данных образцов форм значительно облегчает сборку и разбор­ку форм, сокращает разрозненность де­талей.

Дополнительные сведения можно по­лучить по адресу: 644001, Омск, ул. Б. Хмельницкого, 128. Трест Оргтехстрой Главомскстроя.

В настоящее время актуально сниже­ние средней плотности конструкционно- теплоизоляционных легких бетонов и по­вышение теплозащитных свойств ограж­дающих легкобетонных конструкций «3 них. Применение легких бетонов с пони женной средней плотностью (<900 кг^ /м3) в массовом строительстве значитель­но уменьшит толщину однослойных па­нелей и снизит их массу или при сохра­нении толщины стен позволит эконо­мить топливо и энергию при эксплуата­ции зданий.

Один из способов достижения этой це­ли заключается в использовании в кон­струкционно-теплоизоляционных бетонах особо легких полимерных пористых за­полнителей, характеризующихся низкой теплопроводностью. В последнее время широкое распространение получает по - лнстиролбетон. Однако недостаточное количество данных о гидрофизических, теплофизических, прочностных и дефор- мативных свойствах таких бетонов сдер­живает их широкое внедрение в практи­ку строительства.

В НИИЖБе исследовали физнко-тех - нические свойства полистиролбетона плотной и поризованной структуры клас­сов В 1,5...В 3,5 средней плотностью

500.. .800 кг/м3.

Рис. 1. Влияние расхода песка на среднюю плотность (о), прочность (б) и коэффициент теплопроводности при влажности (0 = 10% (в) полистиролбетона с расходом цемента Б00 (/) и «00 (2) кг/м3

Для изготовления полистиролбетона использовали вспученный полистирол смеси фракций 2,5...5 и 5...10 мм насып­ной плотностью 20...40 кг/м3, портланд­цемент Воскресенского завода марки 400, кварцевый песок Москворецкого карье­ра. При этом изучали влияние отдель­ных характеристик структуры на гндро - и теплофизические свойства полистирол - бетона. С этой целью применили метод математического планирования экспери­мента — реализован четырехфакторный рогатабельньш план второго порядка, составлена программа для ЭВМ.. В ка­честве факторов варьирования выбрали структурно-технологические характери­стики, наиболее существенно влияющие на структуру и свойства конструкционно - теплонзоляционных легких бетонов пони­женной средней плотности; объем вовле­ченного воздуха, объемная концентрация цементного камня, истинное водоцемент­ное отношение и объемная концентрация мелкого заполнителя. Объем вовлечен­ного воздух? в бетонной смеси регулиро­вали введением в бетонную смесь водно­го раствора воздухововлекающей добав­ки СДО (смола древесная омыленная по ТУ 13-05-02-83.) и вязкой пены на основе СДО и извести.

В результате установлено, что при по­стоянном расходе цемента с увеличением доли плотного л-ска с 0 до 200 кг/м3 в составе полистиролбетона средняя плот­ность бетона возрастала прямолропорци - онально его расходу (рис. 1). При этом коэффициент теплопроводности бетона увеличился более чем в 2 раза [с 0,18 до 0,38 Вт/(м-°С)]. а прочность при сжа­тии— всего на 1 ...1,5 МПа. Исключение из состава полистиролбетона плотного песка с одновременной поризацией це­ментного теста вязкой пеной позволяет снизить среднюю плотность полистирол - бетона на 100...150 кг/м3 н теплопровод­ность на 20...30% при сохранении задан­ного класса. При этом несколько повы­шается расход цемента (~ на 5%)- В результате был получен эффективный конструкционно-теплоизоляционный лег­кий бетон — полистиролпенобетон клас­сов В1,5...ВЗ,5, средней плотностью

О 500...С 700.

Еь = 10,85 рб у 10 Як. >■' Предельная сжимаемость исследуемых бетонов находится в интервале 1,81.:. ...2,67 мм/м, что превышает указанную характеристику для тяжелого бетона в 2.. .2.5 раза, а для легкого бетона—в- 1.2.. .2 раза. Предельная растяжимость изменяется в пределах 0,39...0,63 мм/м, что также выше, чем для тяжелых бето­нов, в 1.3...6 раза, для легких бетонов — в 1.6...4 раза. Экспериментально уста­новлено, что прочность на сжатие и рас-? тяжение, предельная сжимаемость и рас-- тяжимость легких бетонов возрастают с увеличением расхода цемента и песка. На основании проведенных исследова­ний впервые для конструкционно-тепло­изоляционных легких бетонов средней плотностью 500...800 кг/м3 получены гра­ницы микротрещинообразованик. Сред­ние напряжения осевого сжатия, соот­ветствующие началу образования в бе - по Тоне микротрещин Нг, составляют 0,21...0,31 Яь, а напряжения, соответст­вующие началу интенсивного развития трещин разрушения Я?, — 0,52.0,78 Яь. Исследования свидетельствуют о том, что усадка конструкционно-теплоизоля­ционного полистиролбетона возрастает с увеличением расхода цемента и снижа­ется с повышением количества плотного песка. Усадка полистиролбетона и полн- стиролпеиобетока в 1,3 и 2,5 раза прево­сходит усадку керамзитобетона и керам - зитопенобетона и достигает 1,5...2 мм/и.1. На основании изучения влияния состаЗ ва и структуры на основные гидрофизв! ческие, теплофизические, прочностные деформативные свойства полистиролбетО на плотной и поризованной структур^ классов В1,5...ВЗ,5 со средней плотност

Еріб^мПа

Рис. 2. Зависимость £*= ^ ___ =//Рср/,0Кк Для кон- струсционно-теплоизоля - циоиного полистиролбе - тона средней плотно­стью 700...800 кг/м5 1 ~ £+За: 2 “ £+2о:

3-Е

Ср 3 Г------------- 5 — £=14,5 Рб у 10ЯК

0,5 Г,0 7,5

■?,0 3,5 %0 *,5 Рі*ШкК1т/м3-ИПа.

4-Е

—За'

—10'

Установлено, что вовлеченный воздух незначительно влияет на прочность в среднюю плотность полистиролбетона — с увеличением V,, с 2 до 14% р^ух сни­жается на 4...5% (30...40 кг/м3), — На 6...10% (0,3...0,5 МПа). Это связано с тем, что при постоянном количестве и качестве цементного камня и песка вве­дение в бетонную смесь воздуха умень­шает содержание в ней полистирола. Иными словами, прочность и средняя плотность полистиролбетона практически не зависят от того, вследствие чего обра­зована пористость бетона: полистироль - ными шариками, не имеющими проч­ности, или замкнутыми воздушными ячейками при введении химических до­бавок. Вместе с тем коэффициент тепло­проводности полистиролбетона при <о - ризации цементного теста-камня снижа­ется на 20%, что, вероятно, связано с меньшим диаметром воздушных пор, об­разованных при использовании ПАВ, по

Сравнению с размером гранул полисти­рола. Увеличение Ув с 2 до 14% (в пределах исследуемого интервала) уменьшает коэффициент насыщения на 15%, повы­шает морозостойкость на 50% (100 цик­лов). Замена в ограждающих конструкциях керамзитобетона плотной структуры (£> 1000) полистиролбетоиом снижает среднюю плотность бетона на 2...3 мар­ки, полистиролпеиобетоном — на 3...4 марки, при этом коэффициент теллопро- водности уменьшается на 30...40 и 45... ...50%, что позволяет в 1,5... 1,8 раза сни­зить толщину наружных стен. При со­хранении толщины стены 35 см приве­денное сопротивление теплопередаче ог­раждения повышается на 30...40% и до­стигает 1,7...1,9 м2-°С/Вт. На основе полученных математических зависимостей оптимизированы составы полистиролбетона по прочности на сжа­тие, средней плотности и теплопровод- Таблица 1

Ности. Для оптимальных составов поли? стиролбетона плотной и поризоваивдй структуры получены гидрофизические й теплофизические, а также прочностные д деформативные показатели (табл. 1), кф| торые рекомендуются для учета при прб^ ектировании наружных стен. ?| Установлено, что призменная проч;; ность этих бетонов в среднем иа 30...50%| а прочность на осевое растяжение на 20...40% выше аналогичных показателе^ установленных СНиП 2.03.01—84 легких бетонов. Начальный модуль ругости Еь оказался ниже нормативнй^ значений в среднем на 45%. Статистиче­ская обработка экспериментальных дан­ных свидетельствует о том, что для полн- стиролбетона и полистиролпенобетона нормировать Еь по единой с керамзито-’ бетоном зависимости невозможно (рис| 2). Значения его хорошо аппроксимиру­ются зависимостью 1«

Класс бетона Показатель В 1.5 В 2,5 В 3,5 Марка по средней плотности О, кг/ы3 600,500 700/600 800/700 Водопоглощение по массе, % 12/9 13/10 15/12,5 То же, по объему, УС. % Коэффициент размягчения К р 7,20/4,50 9,10/6.00 12„0(У9.00 0,7Є№,75 0.82/0,81 0,91/0,90 Микропорнстость П мк 0,24/0.22 0,31/0,29 0,36/0,33 _ — ср Средний размер открытых капиллярных пор Хр 0,45/0,40 0,70/0,45 0,80/0,50 Сорбционная влажность (Ф0хнв7^ ^с’ ^ 4.00/3,50 4,3(У3.90 4.7(У4,30 Коэффициент паро проницаемости (фохН =7°%) 0,08/0.06 0,10/0,08 0,13/0,10 Ц, кг /(м-ч-Па) Коэффициент теплопроводности (о 6 = 10%) , 0,22/0,18 0,25/0.20 0,29/0,23 ВтДм^С) Морозостойкость Р, циклы Призменная прочность, МПа 250/250 2.50/2,40 300/,300 3.30/3.40 350/350 4,70/4.80 Прочность на осевое растяжение Ц ^ , МПа 0,48/0.45 0.58/0.48 0,64/0,54 Начальный модуль упругости (о*=»0.3/? в) Ев, 2190/1600 2570/1820 276(^2150 МПа Коэффициент Пуассона (сг=*0,3 Я в ) ц, % 0,21/0,22 0,18/0.21 0.19/0.23 Предельная сжимаемость еПосж, * мм/м 1,81/2,32 2,37/2.55 2,45/2,67 Предельная растяжимость е б^р, мм/м 0,39/0,47 0.41/0.47 0,47/0,63 Границы микротрещииообразования: 0,21/0,27 0,25/0.27 0.26/0.31 *?/*В 0,53/0.52 0.5ЄУ0.73 0,78/0,78 1 т/«в 0,61/1,53 0.76/1.56 (Г80/1.83 Деформации усадки £ус, мм/м Примечание. Перед чертой — полистиролбетон, после черты — полистиролпенобетои. 12

Показатель

Голщина панели, см Средняя плотность, кг/м3 ЯТоР. м2-°СУВт К£Р м2-°С/Вт Лриведенные затраты, р. 5 том числе: стоимость конструкций «в деле» затраты на отопление (за срок службы дома) Годовой расход топлива на отопле - ше, кг уел. топлива Энергоемкость производства, кг уел. топлива Трудозатраты, чел.-ч В том числе: на заводе на стройплощадке

Вследствяе снижения толщины или повы­шения термического сопротивления стен (табл. 2). При этом выявлено, что за­мена керамзитобетона класса В3,5, I) 1000 равнопрочным полистиролбетоном £>800 иль полистиролпенобетоном О 700 позволяет снизить толщину стеиы в 1,4 и 1,7 раза ила при сохранении толщины стены повысить ее термическое сопро­

Керамзито­бетон плот­ной структу­ры класса В 3,5	Керамзито- пенобетон класса В 3,5	Полистирол- Бетон	Полистирол- Пенобетон
35/40* 900/1000	3Q/35* 800/900	25/28** 700/800	2(У23” 600/700
0,99/0,99	0,99/0,99	1,05/1,05	1,05/1,05
1,06/1,08 39,46/41.19	1,08/1,10 36,06/37,70	1,16/1.12 33,88/3.5,48	1,16/1.16 31,90/33.49
19,75/21,80 19,71/19,39	16,79/18,65 19,27/19.05	15,79/16,85 >8,09/lS,63	13,81/15.40 18,09/18.09
18,10/17,81	17.70/17,50	16,60/17,10	16,60/16,60
92.40/96,80	72.00/77,00	40,50/51,60	32.80/44.50
2,74/2,81	2,70/2.75	2,58/2,69	2,46/2.58
1,79/1,8'. 0,96/0,S3	1,75/1,80 0,95/0,95	1.63/1.74 0,95/0.95	1,51/1,63 0,95/0.95

* Перед чертой — керамзит марки 400, после черты — 500; ** Перед чертой—-класс В 1,5. после зерты — В 3,5______________________ _______________________________________________________________ ___

500.. .800 кг/м3 оптимизированы составы и разработаны рекомендации для норм проектирования и изготовления легкобе­тонных конструкций.

Анализом технико-экономических по­казателей подтверждена эффективность конструкционно-теплоизоляционного по - листиролбетона (D 500.,.D 800) для од­нослойных ограждающих конструкций

Тивление в 1,8 и 2,2 пячя д „

Раза, в результата достигается экономия материальных » трудовых затрат или уменьшается рас­ход условного топлива иа отопление зданий.

Технология изготовления однослойных стеновых панелей нз полистиролбетона (приготовление бетонной смеси, формо­вание, отделка панелей) не имеет отли­чительных особенностей по сравнению с аналогичными панелями из керамзитобе­тона. На заводах ЖБИ необходимо до­полнительно предусмотреть узел по вспе­ниванию полистирола из биссера и по­даче готового полнетирольного заполни­теля в бетоносмесительное отделение

С целью снижения расхода цемента е полистиролбетоне в настоящее время в НИИЖБе изучают возможность приме­нения в составе бетона золы и супер­пластификатора С-3.

Данные по нормированию теплофизи­ческих, гидрофизических, прочностных и деформативных свойств полистиролбето­на и полистиролпенобетона переданы КБ по железобетону и учтены при разработ­ке проекта, технологической документа­ции и строительстве экспериментальных монолитных жилых домов усадебного типа в Орловской области.

УДК 691.327:666.941

М. В. ПОСТНОВА, Инж. (НИИЖБ); С. Г. РЕЗИКО, инж. (МХТИ)