Добавка для полистиролбетона: Полистиролбетон своими руками: пропорции и рецептура

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

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

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

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

Полистиролбетон.Состав и применение.Плюсы и минусы.Особенности

Полистиролбетон – разновидность легкого бетона, содержащего наполнитель в виде гранул пенополистирола. Благодаря этому композитный материал имеет минимальный вес, повышенную теплоизоляцию.

Состав полистиролбетона

Производство полистиролбетона предусматривает перемешивание:

• Портландцемента.
• Кварцевого песка.
• Гранул пенополистирола.
• Модифицирующих добавок, ускоряющих схватывание.
• Пластификатора для вымешивания.

Соотношение компонентов зависит от марки прочности бетона, которую необходимо получить. Для строительства несущих конструкций, к примеру, стен одноэтажного здания, используется:

• Цемент – 1 части.
• Песок – 3 части.
• Гранулы пенополистирола – 8 частей.
• Вода.
• СДО.

Пенополистирол, применяемый для изготовления бетона, может иметь форму шариков или небольших гранул в виде мелких цилиндров. Наполнитель продается в строительных магазинах в мешках различного объема, чаще всего 0,5 м³. Он имеет широкое распространение, поскольку помимо добавления в бетон, также используется как заполнитель для упаковки хрупких посылок и забивки мягкой мебели.

Обязательным компонентом при производстве полистиролбетона является пластификатор для смешивания. Чаще всего используется СДО (смола древесная омыленная). В качестве действующего вещества в ней выступает биетиновая кислота. Это омыляющая добавка, гарантирующая качественное перемешивание полистирола и цемента. Без СДО мелкие частицы цемента не липнут к полистиролу. Воздухововлекающая добавка поставляется в жидком состоянии с концентрацией 50%. Ее средний расход составляет не более 0,7-1 л на 1 м³ бетона. Также в продаже можно встретить СДО в виде коричневого порошка, который предварительно разбавляется водой.

С целью удешевления производства полистиролбетона в домашних условиях возможно использование вместо СДО моющего средства для посуды. При замесе на стандартную бетономешалку оно добавляется в количестве 50-60 гр. Однако применение СДО более предпочтительно, поскольку позволяет проводить работу в сложных температурных условиях. Специализированная добавка расходуется очень экономно. Для строительства одного дома требуется 15-20 л.

Пенополистирольные гранулы очень легкие и отличаются плавучестью, что создает определенные сложности при смешивании во время приготовления бетона для несущих конструкций, когда включается песок. В связи с этим при домашнем приготовлении раствора с использованием обычной бетономешалки изначально готовится цементно-песчаная смесь. Важно получить жидкий раствор, напоминающий по консистенции самовыравнивающийся пол. После этого смесь сливается в большую емкость, и в нее частями добавляются гранулы полистирола. Новая порция вносится только после тщательного перемешивания предыдущей. При таком способе производства смесь получает однородную консистенцию без комков.

Для получения полистиролбетона для теплоизоляции количество гранул увеличивается с 8 до 12 частей. При этом песок можно не использовать. В результате получится бетон D300. Благодаря малому весу раствора его вполне можно перемешивать изначально вручную без использования бетономешалки. В таком случае в воду вносится СДО, добавляются гранулы и перемешиваются. Цемент вноситься после промокания шариков полистирола. Для повышения прочности может добавляться фиброволокно длиной 12-16 мм.

Где применяют полистиролбетон

Он подходит для изготовления несущих конструкций малоэтажных зданий, а также применяется в качестве теплоизолятора.

Из него строят:

• Коттеджи.
• Бани.
• Хозяйственные постройки.
• Гаражи.

Благодаря повышенным теплоизоляционным качествам стены из полистиролбетона на порядок теплее, чем кладка из кирпича. При строительстве жилого здания вполне достаточно возводить стены сечения 250 мм. Однако небольшая прочность материала требует применения арматуры. Также обязательно создание бетонного монолитного армопояса по верхнему периметру стен. Это делается перед укладкой перекрытия и началом кровельных работ.

Полистиролбетон может применяться в качестве теплоизоляционного материала. В первую очередь из него делают:

• Стяжку пола.
• Заполнение пустот в перекрытиях.
• Забутовку кирпичной кладки.

Пол из полистиролбетона намного теплее чем чистая бетонная стяжка. Прямо по нему может укладываться ламинат, паркет или линолеум. Таким образом, исключается необходимость в раскладке лаг и набивки дощатого пола, что повлекло бы существенные затраты.

Полистиролбетон часто применяют и в нестандартных строительных решениях. Примером этого является заливка чаши бассейна с подогревом. Использование полистирола способствует более длительному сохранению температуры воды.

Способы использования

Из полистиролбетона осуществляется производство строительных блоков и плит. Они имеют малую массу, при этом благодаря небольшим габаритам способствуют высокой скорости выполнения строительства. В связи с простотой изготовления зачастую производство блоков осуществляется кустарным способом.

Раствор заливается в прямоугольную форму, сколоченную из фанеры, ДСП или досок. Материал разравнивается и оставляется до застывания, после чего снимается спустя сутки. Уплотнение вибрацией или давлением не используется, что обусловлено спецификой применения шариков пенополистирола.

Полистиролбетон чаще всего применяется для строительства монолитных конструкций. Он готовится непосредственно на стройплощадке и заливается на стяжку или в опалубку стен. Его использование таким способом проще и дешевле чем применение керамзитобетона и прочих легких бетонов. Это обусловлено минимальной массой материала. Применяемая для заливки опалубка практически не нагружается, поэтому для ее создания могут применяться дешевые тонкие доски. Для их защиты от грязи может прибиваться полиэтиленовая пленка. При снятии опалубки спустя сутки после заливки пленка остается практически чистой. Бетон к ней совершенно не прилипает.

Преимущества полистиролбетона

Главное достоинство полистиролбетона в его самой низкой теплопроводности в сравнении с традиционными материалами для изготовления стен и стяжек. Он превосходит не только кирпич, керамзитобетон, пенобетон, но и древесину.

Выбор в его пользу сопровождается:

• Минимальным расходом материала.
• Экономией цемента до 70%.
• Простой обработкой поверхностей.
• Возможностью отделки штукатуркой, шпаклевкой, облицовочной плиткой.
• Ориентировочный срок службы более 100 лет.
• Минимальная усадка не более 1 мм на 1 м.
• Уровень водопоглощения до 4-8% от массы.

Минимальная усадка и продажа гранул в мешках строго по объему дает возможность заранее рассчитать точное их количество, необходимое для строительства. К примеру, подготавливая полистиролбетон D300 для утепления, когда в состав входят только гранулы и цемент, количество шариков вносимых при приготовлении раствора соответствует конечному выходу бетона.

При использовании в строительстве блоков из полистиролбетона, скорость кладки существенно возрастает. Стандартный блок равен по размеру 17 кирпичам, при этом его масса редко превышает более 22 кг. Размер камня способствует быстрому возведению стен. Скорость его кладки в 10 раз выше, чем у кирпича. Средним показателям считается производительность кладочных работ около 1,73 чел/час на 1м³ кладки.

Небольшая масса материала позволяет проводить его перевозку без использования тяжелого грузового транспорта. Плиты и блоки из полистиролбетона могут легко пилится, штробится. В них легко прокладывается проводка и прочие коммуникации. Выступающие элементы можно срезать без использования перфоратора и прочих шумных инструментов.

Минимальная толщина стен из полистиролбетона позволяет увеличить фактическую внутреннюю площадь постройки. Малая масса материала исключает необходимость в прочном классическом ленточном или плитном фундаменте. Вместо них можно применять винтовые сваи.

Стены из полистиролбетона не подвержены гниению. Содержащиеся в них гранулы отталкивают грызунов. Материал имеет хорошую паропроницаемость. Полистиролбетон регулирует оптимальную влажность в помещении, при условии отсутствия воздухонепроницаемой отделки. Практические испытания показали, что зимние теплопотери здания из полистиролбетона составляет не более 1°С в сутки.

Недостатки материала

Полистиролбетон позволяет существенно экономить на строительстве, как в плане расхода материалов, так и оплаты труда каменщиков. В связи с этим он широко применяется, несмотря на недостатки:

• Низкая морозоустойчивость.
• Несовместимость с механическим воздействием.

Морозостойкость полистиролбетона составляет до 15 циклов заморозки разморозки. Это очень низкий показатель в сравнении с современными видами кладочного кирпича, газобетоном, пенобетоном. В связи с этим важно позаботиться о защите кладки. Наружные стены необходимо отделывать в первую очередь, сразу после завершения строительства здания. Для этого они оштукатуриваются с армирующей сеткой, или закрываются вагонкой, сайдингом, металлопрофилем.

Материал имеет высокую чувствительность к соотношению компонентов. При нарушении технологии он осыпается как цементно-песчаная штукатурка. Поэтому важно вносить гранулы и СДО в правильном количестве.

Похожие темы:

Полистиролбетон своими руками: состав, технология изготовления

Сделать в домашних условиях полистиролбетон своими руками возможно. Главное, подобрать качественный исходный материал, найти правильную рецептуру и строго соблюдать предложенные пропорции, в противном случае изделие выйдет некачественным. Технические требования к материалу, характеристика, а также сфера применения контролируется ГОСТ 33929–2016.

Посмотреть «ГОСТ 33929–2016» или cкачать в PDF (0 KB)

Плюсы и минусы материала

Производители строительных материалов долго трудились над тем, чтобы получить прочное, легкое и доступное по цене бетонное изделие, которое по физико-техническим характеристикам ничем не уступает другим видам бетонов. Результатом такой работы стало изобретение полистиролбетона, в состав которого вместо тяжелой щебенки стали добавлять легкий, гранулированный полистирол. С тех пор рецептура усовершенствовалась, блоки стали популярными и начали активно применяться для возведения конструкций любого предназначения.

Специалисты строительной отрасли заверяют, что пенополистиролбетон имеет намного больше плюсов, нежели минусов. Главные преимущества легкого материала такие:

• Экобезопасность. Изделия не содержат в составе токсических или химических добавок.
• Долговечность. Если технология производства полистиролбетона соответствует стандартам, а также соблюдаются условия эксплуатации, конструкция, возведенная из таких блоков, прослужит 70—100 лет.
• Огнеупорность. Стройматериал может длительное время выдерживать воздействие высоких температур.
• Высокий коэффициент теплоизоляции. В помещении, выстроенном из полистиролбетона, даже холодной зимой сберегается комфортная температура, при этом затраты на энергоресурсы существенно снижаются.
• Шумоизоляция.
• Простота в обработке, быстрота и легкость монтажа кладки.

Существенный недостаток этого универсального стройматериала один — снижение прочностных характеристик блоков после 20—23 циклов заморозки и оттаивания. Если поверхность, возведенную из полистиролбетонных блочных элементов дополнительно не обработать защитными материалами, на стенах постепенно начнут образовываться трещины, а сама кладка будет разрушаться.

Состав и рецептура

Производство полистиролбетонных блоков — процесс ответственный. Важно строго соблюдать предложенную рецептуру и схему изготовления, в противном случае получится некачественный материал. Изделие выпускается под различными марками,

все зависит от того, какое предназначение у конкретного вида блоков — конструкционное, конструкционно-теплоизоляционное либо теплоизоляционное.

Соотношение компонентов смеси, требуемых на 1 м куб. готового изделия различных марок, представлено в таблице:

На изготовление полистиролбетона марки D500 понадобится цемента — 215 кг, полистирола и СДО по 10 и 4 килограмма соответственно. Обязательно в смесь добавляется намывной песок — 180 кг и вода в количестве 130 л. Чтобы готовое изделие получилось более прочным и надежным, в состав специалисты советуют добавлять фиброволокна, совместимые с портландцементом. Вещество способствует сведению к минимуму процессов деформации и разрушения, что свойственно пенополистиролбетону под воздействием колебаний температуры.

Как сделать в домашних условиях?

Подготовка: оборудование и материалы

Технология производства полистиролбетонных блоков практически ничем не отличается от правил изготовления других стройматериалов, содержащих бетон. Но прежде чем начать смешивать компоненты, следует определиться, какой марки изделие требуется для конкретных целей. Кроме этого, при замешивании смеси с полистиролом важно следить, чтобы составляющие массы тщательно перемешались и соединились между собой. Рекомендуется также подготовить оборудование для производства полистиролбетонных блоков. Строители советуют использовать для этих целей бетономешалку, которая качественно замешает многокомпонентную массу. Но можно обойтись и обычным миксером, однако перемешивать компоненты придется вручную, что трудозатратно.

Технология производства

Производство полистиролбетона в домашних условиях — ответственная, кропотливая работа, потому что важно максимально четко соблюдать указанные пропорции и в определенной

Начальным этапом приготовления смеси является смешивание полистирола с растворенным в воде пластификатором.

последовательности добавлять во время замеса компоненты смеси.

Технология изготовления легкого стройматериала состоит из таких этапов:

1. В емкость бетоносмесителя засыпать весь объем полистирола.
2. В воде растворить пластификатор, влить в смеситель 1/3 раствора.
3. Перемешать компоненты, подождать, пока гранулы полностью не смочатся, в противном случае они не сцепятся как надо с цементом.
4. Добавить к массе весь портландцемент, затем вылить оставшуюся часть воды, с растворенным в ней пластификатором.
5. Залить воздухововлекающую добавку, перемешивать состав 2—3 минуты.

Готовый раствор можно сразу залить в опалубку, если в момент изготовления идет стройка. Если целью является производство блоков для возведения стен, тогда масса разливается в формы. Еще один вариант — заливка смеси монолитом, однако для его распила потребуется специальный станок, который поможет сделать ровные блочные элементы и избежать потерь изделия в виде опилок.

Технические характеристики полистиролбетона и его качества

Полистиролбетон представляет собой композиционный материал, в состав которого входит портландцемент и его разновидности, кремнеземистый заполнитель (кварцевый песок или зола-унос с ТЭЦ), пористый заполнитель, в качестве которого выступает гранулы вспененного полистирола, а также модифицирующие добавки (ускорители схватывания, пластификаторы и т. д.).

Все производство полистиролбетона сводится к равномерному смешиванию исходных компонент, а именно: цемент, песок, вода и вспененные гранулы полистирола. Полученный раствор заливается в специальные формы или в несъемную (съемную) опалубку прямо на объекте. Для приготовления полистиролбетона пригодны обычные смесители с принудительным перемешиванием. Гравитационные бетоносмесители пригодны только условно. Для получения качественной смеси компоненты закладываются в определенной последовательности.

Последовательность загрузки компонентов полистиролбетона в смеситель:

• Сначала подается отдозированный по объему ПВГ, вода и химические добавки;
• Далее полученная субстанция перемешивается в течении 1-2 минут;
• После этого подается цемент (наполнитель) в количестве, рассчитанном под данный объем, и смесь перемешивается еще не менее 3 мин до получения слитной поризованной однородной смеси.

Общая продолжительность приготовления полистиролбетона, включая время загрузки компонентов и продолжительность их перемешивания, должна составлять не менее 3-5 мин. В процессе перемешивания компонентов должен осуществляться визуальный контроль над слитностью и удобоукладываемостью полистиролбетона.

Многие свойства полистиролбетона зависят от того, что значительную часть его состава наполняют частицы пенополистирола. Прочность полистиролбетона во многом зависит от количества добавляемой воды, например, добавление большого количества воды будет вести к уменьшению прочности при сжатии и усилению тенденции к трещинообразованию от усадки и расслоению.

Уникальная добавка для идеального бетона

Будь то время высыхания, твердость или однородность, новая добавка, разработанная EPFL, может придать бетону, раствору и цементу желаемую консистенцию — и все это за один прием. Добавка, изготовленная из неорганических соединений, также может продлить срок службы зданий. Только что был создан стартап под названием Nanogence для разработки и продвижения инноваций.

Вскоре производителю потребуется всего лишь один шаг, чтобы задать свойства строительных материалов во время подготовки и улучшить их свойства после затвердевания. Nanogence, дочерняя компания EPFL, разработала единственную добавку, которая может заменить множество добавок, которые в настоящее время используются для получения идеального бетона, раствора или цемента. Это может даже предотвратить износ арматурных стержней, тем самым продлевая срок службы зданий.Волшебное зелье? Почти.

Упрощение подготовки бетона

Непосвященному бетон кажется уникальным и неизменным. Настолько пешеходный, что можно подумать, что это довольно просто, без скрытых секретов. Но на самом деле его создание требует манипулирования множеством параметров, которые могут отличаться не только от одной компании к другой, но и от партии к партии. Например, клинкер, основной ингредиент бетона, может варьироваться в зависимости от природного окружения породы, из которой он произведен.Температура, до которой должен быть нагрет клинкер, также может варьироваться, как и время пребывания в печи, условия охлаждения и состав цементной смеси.

Производители адаптируют цемент, который они делают, к зданию, для которого оно предназначено, и пути, который потребуется, чтобы добраться до него. «Например, если он будет использоваться для постройки здания в центре большого города, он должен медленно затвердевать, чтобы строители могли работать с ним, несмотря на время, необходимое, чтобы доставить его на строительную площадку», — сказал Кумар Абхишек, генеральный директор Nanogence.Это означает, что цемент обычно улучшается различными количествами различных добавок, пока не будет найдена идеальная текстура. Единственная добавка, разработанная побочным продуктом, представляет собой мини-революцию в отрасли. Производителям просто нужно будет настроить пропорцию, чтобы получить нужную консистенцию.

Поскольку добавка неорганическая, то есть не содержит углерода, она также устраняет проблему пористости, которая приводит к карбонизации и ухудшению качества бетона. Эта проблема возникает из-за углеродных связей и влаги, которая может просочиться в крошечные трещины между металлическими конструкциями, укрепляющими здание, и обломки в цементе.Но неорганическое соединение Кумара может избавить от этой проблемы, тем самым продлевая срок службы зданий.

Добавка также повышает твердость строительных материалов. Это означает, что строители могут делать стены тоньше, используя меньше бетона. В результате достигается значительная экономия, учитывая, что на бетон приходится 5–10% выбросов углерода, но он по-прежнему остается одним из самых дешевых и наиболее широко используемых строительных материалов в мире.

Секрет: диссертация о наноскопической структуре бетона

Так как же действует эта «чудо-добавка»? Основная идея нового процесса пришла из глубоких знаний о наноскопической структуре бетона, которые Кумар приобрел во время своей диссертации.Затем он использовал нанотехнологии для разработки химических веществ, которые могут улучшить свойства бетона. Рецепты этих веществ, конечно, должны оставаться в секрете.

Этим летом — двумя патентами позже — Кумар запустил свой стартап. В настоящее время он ведет переговоры с двумя крупными европейскими производителями бетона и приступил к производству смеси специально для белого бетона. Этот нишевый рынок особенно ориентирован на высококачественную внутреннюю отделку. Но Кумар не собирается останавливаться на достигнутом.Он также разрабатывает добавку, которая может улучшить теплоизоляцию бетона. «Идея состоит в том, чтобы в конечном итоге разработать сборные элементы, сочетающие долговечность с хорошей теплоизоляцией», — сказал Кумар, который смотрит на ситуацию в целом. «Более 40% энергии во всем мире используется для строительства. Мы надеемся, что переосмысление строительных материалов позволит нам сократить это потребление».

Ссылка : Уникальная добавка для идеального бетона (2016, 21 декабря) получено 29 сентября 2020 с https: // физ.org / news / 2016-12-unique-add-ideal -crete.html

Этот документ защищен авторским правом. За исключением честных сделок с целью частного изучения или исследования, нет часть может быть воспроизведена без письменного разрешения. Контент предоставляется только в информационных целях.

Прочность модифицированного пенополистиролбетона после динамического циклического нагружения

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

1. Введение

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

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

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

2. Материалы и принципы конструирования смесей

Испытательные образцы были изготовлены из того же типа, что и использованный для очень высокопрочного бетона, а частица пенополистирола заменила часть бетона или крупного заполнителя.

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

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

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

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