Стеновые камни из аэрированного легкого бетона с использованием бумажного наполнителя
'С Ю М. Тихонов. И. У Аубакирова И XI IL'Ianiotiotia. |
Технология изготовления легких аэрированных бетонов, в состав которых входят портландцемент, мелкий песок, пористый заполни - . тель, воздухововлекающая добавка и вода, обладает рядом преимуществ перед производством традиционных легких бетонов на пористых заполнителях или ячеистых бетонов. Это
— отсутствие в технологии помола минерального наполнителя (песка), дорогостоящего оборудования и компактность технологической схемы, энергоемкой автоклавной обра ботки, а также использование скоростного смесителя турбулентного типа, который обеспечивает снижение расхода портландцемента и позволяет получать изделия с мелкопористой структурой.
Исследованиями, проводимыми на кафедре строительных материалов СПбГАСУ, установлено, что эта технология дает возможность использовать в качестве пористого заполнителя как вспученные перлит и вермикулит, 1ак и различные волокнистые наполнители, например стружки, тканевые очесы, кордовое волокно и др. При этом достигается равномерное вовлечение воздуха и распределение всех компонентов. Технология изготовления аэрированных легких бетонов (.АЛБ) достаточно проста, свойства получаемого материала стабильны. Э1а технология была принята как
Базовая для утилизации базового на полнителя. представляющего собой резаные на специальном станке банковские бумаги.
Характеристика резаного бумажного наполнителя Средний размер
Частиц, см............ (1,5—1,7) х
TOC o "1-5" h z х (0,12—0,13) х 0.009 Насыпная плотность, кг/м3 . . 70
Общая пористость (с межзерновой пустотностью) Пс, % . . .95
Истинная пористость частиц наполнителя Пи. % . . . . .28
Сорбционное увлажнение, % ... 15
Водопогпощение, мае. % . . 205
Теплопроводность, Вт/(м К) . . .0,08 Потери массы при нагреве до 150 ”С. % 5
В работе использовали портландцемент Пикалевского цементного завода марки 400 и песок природный (морской) с модулем крупности Мк = 1.2. В качестве воздухововле - каюшеи добавки ' применяли оксиэти лированные ал кил фенолы ОП-7 и ОП-Ю.
Для приготовления аэрированных легких бетонов целесообразно применять аэросмеситель турбулентного действия. В лабораторных условиях АЛБ с резаным бумажным наполнителем готовили в специальном смесителе турбулентного типа объемом 80 л, с частотой вращения вала 800 об/мин, моделирующем промышленный- аэросмеситель. Состав подбирали методом пробных замесов с изменением соотношения: вяжущее — песок — наполнитель. Количество воды и добавок определяли из условия обеспечения подвижности и формуемости массы.
Отличительной особенностью бетонных смесей на бумажном наполни геле является их повышенная вязкость по сравнению с обычными аэрированными бетонными смесями (на перлите, вермикулите), что характеризуется погружением конуса СтройЦНИЛ па 4—5 см у первых и на 8—10 см у вторых. Повышенная вязкость формовочной массы объясняется наличием волокнистого наполнителя, играющего роль дисперсной арматуры. Результаты подбора состава АЛБ с различным количеством наполнителя выявили, что с изменением количества наполнителя с 8,5 до 12 % средняя плотность и прочность бетона снижаются, оставаясь при 12 % на уровне, достаточном для изготовления стеновых камней для малоэтажного строительства. Следует отметить. что введение более 12 % Наполнителя приводит к комкованию смеси, значительному ухудшению ее формуемости, а также к резкому падению прочности камня.
Бетонные смеси оптимального состава характеризуются высокими значениями В/Ц (около 1,2—1.3). •по объясняется как большим водо - поглощением наполнителя, так и сложностью обеспечения достаточной подвижности и удобоукладыва емости массы, содержащей резаный бум аж н ы ii на пол н и гел ь.
Свойства АЛБ оптимального состава
Средняя плотность,
Кг/м3 . 1100—1200
Предел прочности. МПа:
При сжатии 3.5—5
При изгибе. 2.6—3
Теплопроводность, Вт/(м К) . . 0,28—0.3 Сорбционное увлажнение. % . 1.6—1.8
Водопогпощение, % . 23—25
Коэффициент размягчения, не менее. 0,8
Морозостойкость, циклы, не менее 25
Испытания аэрированных ;iei ких бетонов на резаном бумажном наполнителе показали, что характер разрушения образцов при сжимающих усилиях отличается от традиционного хрупкого разрушения обычных бетонов и близок к пластично - текучему разрушению древесины. Эти бетоны имеют повышенную ударную вязкость и сохраняют целостность после испытания. Высокий предел прочности при изгибе свидетельствует о значительном ар мпр'тошем эффекте, создаваемом отрезками наполнителя. Бетоны об .задают водо - и морозостойкостью.
В АЛЬ формирование пороиои структуры идет тремя пугями: аэрирование — обильное воздухововле - чение в скоростном смесителе! а счет ПАВ, введение пористого за полнителя, использование избыточной воды затворения. Для бетона с резаным бумажным наполнителем средней плотностью 1200 кг/м (состав: портландцемент — 400 к|, песок — 600 кг, наполнитель — 120 кг, вода — 580 л) был проведен расчет по «методу норовых объемов». разработанному Ю. М. Тихоновым. Метод позволяет выделить долю пор от каждого из перечисленных факторов.
Если принять объем всех пор бетона за 100 %, то 51,5 %
Метол расчет л в статье не при воли геи
приходится на пористость, обусловленную избыточном водой затворе- пия, 42 % - от введения ПАВ и ТОЛЬКО (1,5 % — ОТ введения ШПОЛ - нитсля. Расчет подтверждается величиной объемного водопоглоще - Iшя бетона, которая составляет около 30 % (приходится на открытую пористость) н 22 % (приходится па закрытую, обусловленную ПАБ по ристость). Наличи. е значительного количества условно замкнутых пор оказывает положительное влияние на водопоглощепие. водонепроницаемость и морозостойкость аэри рованных бетонов.
Проведенные исследования позво ля ют рекомендовать АЛБ с наполнителем пз резаных бумаг для изгоюь - лсиия стеновых камней. Стеновые камин из аэрированного легкою бетона (изделия полной заводской
Заменитель кирпича. Один стеновой камень по объему эквивалентен 6—12 кирпичам, удобен в работе, производительность кладочных работ состав-
УДК 666.92 Ляет 4—6 м3 в смену (при работе звена из двух человек). При этом по теплотехническим свойствам стена из стеновых камней толщиной 39 см эквивалентна кирпичной кладке толщиной 64 см (2,5 кирпича).
На производство стеновых камней пз АЛБ па данном наполнителе разработаны и утверждены технические условия и технологический регламент, получен гигиенический сертификат. Проектируется цех по производству стеновых камней из аэрированного легкого бетона (СКАБ) производительностью
5 тыс. м в год, позволяющий утилизовать 600 т бумажного на полнителя в год.
Постановлением Министерст ва строительства РФ внесены измене ния в СНиП И.1—79 «Строительная теплотехника», согласно которым соп'Р'ЭТ'таяенме тетогагередаче Ктр повышается для всех видов ограждающих конструкций и вводится в два этапа. Приходится констатировать резкое ужесточение требований к теплотехническим характер»
1 - тикам ограждении.
Нам представляется, что нредпоч
1 спис следует отдавать комбинированным стенам, это позволяет коми лексно решать задачи теплоизоляции, прочности ограждения, декоративности и т. д. Одним из вариантов стенового ограждения с использованием наших разработок является многослойная конструкция, включающая наружную облицовку из про дольных половинок камней 90x90x380 мм. воздушную про слойку для отвода паров влаги н конденсата толщиной 20 мм. теплоизоляционный слой (парогндроизо ляцию), представляющий собои. на пример, теплоизоляционный мат V набивной изоляцией, и внутреннюю несущую часть стены из целых камнем толщиной 190 мм. Наружная облп - 'С ЧйСТи’гО
Стены гибкими связями. Термическое сопротивление такой конструкции составит 3,6—3,8 м'' К/Вт. что удовлетворяет новым требованиям.
М М НИКОЛАЕВ, В П БАЛДИН, кандидаты гехн. наук