Пенобетон википедия: HTTP 429 — too many requests, слишком много запросов

13.08.1970

By alexxlab

0 Comment

Содержание

ОПРЕДЕЛЕНИЕ МАСШТАБНЫХ И ПОПРАВОЧНЫХ КОЭФФИЦИЕНТОВ ДЛЯ ОБРАЗЦОВ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННОГО ПЕНОБЕТОНА НА ОСНОВЕ МИКРОКРЕМНЕЗЁМА ФГБОУ ВО «АнГТУ» — Эдиторум

Отправить рукописьСкачать PDF
Текст

Цитировать

Цитирований:

Информация
Аннотация
Текст

ОПРЕДЕЛЕНИЕ МАСШТАБНЫХ И ПОПРАВОЧНЫХ КОЭФФИЦИЕНТОВ ДЛЯ ОБРАЗЦОВ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННОГО ПЕНОБЕТОНА НА ОСНОВЕ МИКРОКРЕМНЕЗЁМА

Журнал: ВЕСТНИК АНГАРСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО ТЕХНИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА Том 1 № 13 , 2019

Рубрики: СТРОИТЕЛЬСТВО И ТРАНСПОРТ

Баранова Альбина Алексеевна

Кривых Марина Викторовна

Информация об авторах и публикации

Авторы:

Тип:

Статья

DOI:

https://doi. org/10.36629/2686-777X-2019-1-13-158-162

Страницы:

с 158 по 162

Статус:

Опубликован

Получено:

05.12.2019

Одобрено:

06.01.2023

Опубликовано:

11.12.2019

Язык материала:

русский

Ключевые слова:

масштабный и поправочный коэффициенты, пенобетон, микрокремнезём.

Аннотация и ключевые слова

Аннотация (русский):
В статье приведены результаты определения масштабных и поправочных коэффициентов для образцов теплоизоляционного пенобетона на основе микрокремнезёма. Масштабные коэффициенты для образцов с размерами 70,7×70,7×70,7 мм и 40×40×160 мм составляют 1,57 и 1,62 соответственно по отношению к базовому образцу размером 150×150×150 мм. Поправочный коэффициент для высушенных до постоянной массы образцов составляет 0,91 по отношению к образцам с 10 %-ной влажностью.

Ключевые слова:
масштабный и поправочный коэффициенты, пенобетон, микрокремнезём.

Текст произведения (PDF): Читать Скачать

Скопируйте отформатированную библиографическую ссылку через буфер обмена или перейдите по одной из ссылок для импорта в Менеджер библиографий.

ГОСТ
MLA
APA
Chicago
WIKI

Электронная ссылка
Печатная ссылка

Баранова А. А., Кривых М. В. ОПРЕДЕЛЕНИЕ МАСШТАБНЫХ И ПОПРАВОЧНЫХ КОЭФФИЦИЕНТОВ ДЛЯ ОБРАЗЦОВ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННОГО ПЕНОБЕТОНА НА ОСНОВЕ МИКРОКРЕМНЕЗЁМА // Вестник Ангарского Государственного Технического Университета. 2019. №. 13. С. 158-162. DOI: https://doi.org/10.36629/2686-777X-2019-1-13-158-162 (дата обращения: 05.03.2023).

2019. №. 13. С. 158-162. DOI: https://doi.org/10.36629/2686-777X-2019-1-13-158-162

Электронная ссылка
Печатная ссылка

Баранова А. А., Кривых М. В. «ОПРЕДЕЛЕНИЕ МАСШТАБНЫХ И ПОПРАВОЧНЫХ КОЭФФИЦИЕНТОВ ДЛЯ ОБРАЗЦОВ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННОГО ПЕНОБЕТОНА НА ОСНОВЕ МИКРОКРЕМНЕЗЁМА» Вестник Ангарского Государственного Технического Университета 13 (2019): 158-162. DOI: https://doi.org/10.36629/2686-777X-2019-1-13-158-162 (дата обращения: 05.

03.2023).

Электронная ссылка
Печатная ссылка

Баранова А. А., Кривых М. В. (2019). ОПРЕДЕЛЕНИЕ МАСШТАБНЫХ И ПОПРАВОЧНЫХ КОЭФФИЦИЕНТОВ ДЛЯ ОБРАЗЦОВ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННОГО ПЕНОБЕТОНА НА ОСНОВЕ МИКРОКРЕМНЕЗЁМА. Вестник Ангарского Государственного Технического Университета. (13), 158-162. DOI: https://doi.org/10.36629/2686-777X-2019-1-13-158-162 Получено из (дата обращения: 05.03.2023)

DOI: https://doi.org/10.36629/2686-777X-2019-1-13-158-162

Электронная ссылка
Печатная ссылка

Баранова А. А., Кривых М. В. «ОПРЕДЕЛЕНИЕ МАСШТАБНЫХ И ПОПРАВОЧНЫХ КОЭФФИЦИЕНТОВ ДЛЯ ОБРАЗЦОВ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННОГО ПЕНОБЕТОНА НА ОСНОВЕ МИКРОКРЕМНЕЗЁМА». Вестник Ангарского Государственного Технического Университета, 2019 (13): 158-162. DOI: https://doi.org/10.36629/2686-777X-2019-1-13-158-162 (дата обращения: 05.03.2023).

Баранова А. А., Кривых М.

В. «ОПРЕДЕЛЕНИЕ МАСШТАБНЫХ И ПОПРАВОЧНЫХ КОЭФФИЦИЕНТОВ ДЛЯ ОБРАЗЦОВ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННОГО ПЕНОБЕТОНА НА ОСНОВЕ МИКРОКРЕМНЕЗЁМА». Вестник Ангарского Государственного Технического Университета, 2019 (13): 158-162. DOI: https://doi.org/10.36629/2686-777X-2019-1-13-158-162

Электронная ссылка
Печатная ссылка

{{cite web |url=https://angtu.editorum.ru/ru/nauka/article/34128/view|title=Баранова А. А., Кривых М. В. ОПРЕДЕЛЕНИЕ МАСШТАБНЫХ И ПОПРАВОЧНЫХ КОЭФФИЦИЕНТОВ ДЛЯ ОБРАЗЦОВ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННОГО ПЕНОБЕТОНА НА ОСНОВЕ МИКРОКРЕМНЕЗЁМА // ОПРЕДЕЛЕНИЕ МАСШТАБНЫХ И ПОПРАВОЧНЫХ КОЭФФИЦИЕНТОВ ДЛЯ ОБРАЗЦОВ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННОГО ПЕНОБЕТОНА НА ОСНОВЕ МИКРОКРЕМНЕЗЁМА. ФГБОУ ВО «Ангарский государственный технический университет». 2019. (дата обращения: 05.03.2023).}}

{{статья|автор=Баранова А. А., Кривых М. В.|заглавие= ОПРЕДЕЛЕНИЕ МАСШТАБНЫХ И ПОПРАВОЧНЫХ КОЭФФИЦИЕНТОВ ДЛЯ ОБРАЗЦОВ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННОГО ПЕНОБЕТОНА НА ОСНОВЕ МИКРОКРЕМНЕЗЁМА |издание= ОПРЕДЕЛЕНИЕ МАСШТАБНЫХ И ПОПРАВОЧНЫХ КОЭФФИЦИЕНТОВ ДЛЯ ОБРАЗЦОВ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННОГО ПЕНОБЕТОНА НА ОСНОВЕ МИКРОКРЕМНЕЗЁМА |год=2019}}

Отправить рукописьСкачать PDF
Текст

Цитировать

Цитирований:

Crossref :

Вы уверены, что хотите удалить ?

Логин

Пароль

Газобетон или пенобетон — что выбрать? — ДСК ГРАС

Содержание

Состав газобетонных блоков
Основные отличия автоклавного газобетона от пенобетона
Преимущества газобетонных блоков
Недостатки газобетонных блоков
Что же лучше всего подходит для строительства Вашего дома?

Газобетонные блоки — это современный строительный материал, являющийся разновидностью ячеистого бетона. Его широкое применение обусловлено множеством преимуществ относительно других конструкционных изделий.

Состав газобетонных блоков

Газобетон — это минеральный камень искусственного происхождения пористой структуры. Особенность его в том, что пузырьки воздуха величиной 1-3 мм равномерно рассредоточены по всему объёму и имеют сферическую форму. Состоит материал из смеси цемента, извести, песка и воды. Также при производстве используются специальные газообразователи, которые вступая в химическую реакцию, выделяют водород. Он «вспучивает» смесь, в результате чего объём её увеличивается, а структура становится пористой. От газобетона пеноблоки отличаются способом производства, составом, и как следствие, характеристиками. Газобетонный блок становится пористым благодаря химическим реакциям, пеноблоки — в результате механического перемешивания смеси из песка, воды, цемента и приготовленной пены.
Стандартный цикл производства газобетонных блоков начинается с создания состава. Для этого сухие компоненты перемешиваются с водой, а затем раствор разливается в формы. После вспенивания и предварительного схватывания заготовки извлекают из формы и разрезают. Окончательное высушивание материала происходит в специальных камерах, где под высоким давлением массив обрабатывают паром в автоклаве. Это позволяет материалу приобрести такие качества, как: экологичность, долговечность, огнестойкость, высокую прочность, хорошую звукоизоляцию, теплоизоляцию, морозостойкость, высокую паропроницаемость. В зависимости от заключительного цикла газобетон делится соответственно на «неавтоклавный» и «автоклавный». В нашем случае, газобетон марки ГРАС является автоклавным ячеистым газобетоном.

Основные отличия автоклавного газобетона от пенобетона

Свойства	Газобетон	Пенобетон
Коэффициент теплопроводности	0,072-0,12	0,14-0,22
Марки по плотности	300, 350, 400, 500, 600, 700	600, 700, 800, 900
Прочность	Класс B2,5 при D350	Класс B2,5 при D750-800
Отклонения геометрических размеров	+/- 1 мм	До 30 мм
Кладка, толщина шва	Кладка на клей, шов 1-3 мм	На песчано-цементный раствор, шов до 20 мм
Коэффициент экологичности	2	5
Фундамент	Нагрузка на фундамент минимальная	Нагрузка на фундамент большая
Монтаж	Менее сложен (легкий)	Более сложен (тяжелый)
Звукоизоляция	Низкая звукопроводность	Высокая звукопроводность
Логистика	Экономична (высокий объем загрузки)	Не экономична (низкий объем загрузки)
Долговечность	100 лет и более	Менее 30 лет

Обычному человеку легко спутать пенобетон с газобетоном, однако два этих материала имеют существенные отличия:
1. В составе пенобетона вместо более дорогого кварцевого песка используются производственные отходы. Это удешевляет конструкцию и отражается на её характеристиках.
2. Высушивание блоков из пенобетона происходит на открытом воздухе, что сказывается на эксплуатационных качествах материала.
3. Газобетонные изделия обладают лучшими характеристиками по теплопроводности, чем пенобетонные.
4. В процессе эксплуатации блоки из газобетона не дают усадки, от пенобетона её следует ожидать.
5. В газобетоне мелкие поры распределены равномерно и имеют практически одинаковый размер, поры пенобетона намного крупнее.
Простой способ отличить газобетонные блоки от пенобетонных — изучить их цвет. Газобетонные изделия всегда белые, пенобетон — более серый и тёмный.

Преимущества газобетонных блоков

Газобетон не случайно применяется в качестве строительного материала по всему миру. Его производство налажено в 50 странах. Достоинства конструкций из газобетона обусловлены хорошими эксплуатационными качествами и характеристиками.
• Долговечность материала сравнивают с конструкциями из кирпича, срок службы блоков может доходить до 100 лет и более.
• Прочность газоблоков обусловлена оптимальным соотношением плотности в пористой структуре. Однако понятие это условно. Так, применять газобетонные блоки в постройке высотой более 14 метров нельзя (исключение если конструкция с каркасом).
• Экологичность материала достигается благодаря отсутствию в составе токсичных компонентов. Блоки изготавливаются из традиционных сырьевых материалов, не выделяющих вредных веществ. Поэтому и готовые конструкции являются экологически чистыми.
• Газобетон по сравнению с обычным бетоном не радиоактивен, так как в его составе отсутствуют гранитный щебень и слюды (природные источники тория и урана).
• Способность материала, насыщенного водой, выдерживать попеременные циклы замораживания и оттаивания называется морозостойкость. Благодаря капиллярно-пористой структуре газобетона его морозостойкость сравнительно выше других подобных материалов.
• Газобетон — это негорючий материал, так как не органический. Он не горит сам и не поддерживает распространение огня. Это обуславливает его применение в жилом и общественном строительстве, а также в качестве обшивки пожаростойких стен, шахт и прочего.
• Энергоэффективность газобетона связана с его хорошими показателями по теплостойкости. Множество пор в структуре материала являются отличными блокировщиками холода. Поэтому здания с наружными стенами из газобетонных блоков сохраняют прохладу летом и тепло зимой. Благодаря этому же свойству материал обладает отличными звукоизоляционными свойствами.
• Благодаря особому способу производства все газобетонные конструкции имеют неизменно точные размеры, что позволяет дополнительно не выравнивать штукатуркой стены, а только нанести тонкую шпаклёвку.
• Ещё одно ценное преимущество — возможность простой обработки материала. Газобетонные блоки легко резать ручными инструментами, в результате чего вы сможете соорудить нестандартную конструкцию.

Недостатки газобетонных блоков

Несмотря на огромное количество преимуществ, газобетонные блоки — не совсем идеальный строительный материал. У него тоже есть хоть и не серьёзный, но недостаток.
• Хрупкость материала на излом.

Что же лучше всего подходит для строительства Вашего дома?

На наш взгляд, ответ на этот вопрос очевиден – газобетон.
Качество и химические свойства пеноблоков оставляют желать лучшего. Морозостойкость, огнестойкость, прочность, экологичность, теплоемкость, водопоглащение и многое другое у этого материала значительно ниже. К тому же он может быть токсичен из-за химических реагентов, используемых при производстве. Оба материала отлично подходят для строительства домов.

Но, какой из них подходит для Вас?!
Хотите ли Вы жить в экологически чистом, комфортном, теплом, уютном доме, дом который простоит не один десяток лет или же в холодном, непрочном и не уютном. Решать Вам!

Информацию о газобетонных блоках, их стоимости и доставке Вы можете уточнить по телефону горячей линии: 8 (800) 505-0-654.

Пенобетон что это! — Официальный сайт производителя сухих строительных смесей в Москве

Изобретенный в прошлом столетии в Швеции, пенобетон прочно занял свое место в строительной индустрии нашей страны. Его широкое применение у нас началось в конце восьмидесятых и начале девяностых годов. С каждым годом эти объемы возрастают. Это легко объясняется относительной простотой технологии изготовления и большим количеством полезных качеств данного строительного материла.

Для изготовления пенобетона используются следующие компоненты:

песок,
связующее вещество,
пена.

Песок применяется кварцевый, но может быть заменен на золу-унос, которая остается после сжигания бурого угля.

В качестве связующего вещества применяется известь, цемент или гипс.

Пена получается путем соединения специального пенообразующего вещества с водой.

После смешивания всех составляющих полученный продукт заливается в формы и выдерживается с пропариванием или электроподогревом. Форма может иметь большие размеры. В этом случае после выдержки большая плита режется на части специальными пилами. Так получаются пенобетонные блоки. Иногда пенобетон готовится прямо на месте монтажа. Так поступают при теплоизоляции чердачных перекрытий, перекрытий между этажами или на крышах. Важным моментом в изготовлении пенобетона является герметизация залитых форм. При твердении смесь начинает выделять тепло и воду. Если этот процесс минимизировать, то естественное пропаривание увеличит прочность конечного продукта.

Конструкционный пенобетон имеет самую высокую плотность – 1200 килограмм на кубометр. Это обеспечивает ему прочность до 0,1 тонны на квадратный сантиметр. Плотность теплоизоляционного пенобетона в три раза ниже, что объясняет его низкую прочность – до пятнадцати килограмм на квадратный сантиметр. Данные характеристики зависят от количества наполнителя, воды и пенообразователя. Чем больше песка, воды и меньше пенообразователя, тем выше плотность и прочность пенобетона. При этом теплопроводность конструкционного пенобетона троекратно выше, чем аналогичный показатель его теплоизоляционного собрата.

Производится монолитный пенобетон и блоки для кладки.

Для соединения блоков применяется на клей для пеноблоков или цементный раствор. Монолитный пенобетон широко применяется при монолитном строительстве с использованием несъемной опалубки из прочных плит.

Низкая теплопроводность пенобетона обуславливает область его применения. Пеноблоки производятся различных типоразмеров, в зависимости от создаваемых конструкций: наружные стены, внутренние перегородки и так далее. Один блок размерами 600х300х250 мм весит около 20 кг. Это позволяет легко и быстро возводить стены. При малоэтажном строительстве бригада из трех человек за полторы недели может сложить дом с полезной площадью более ста метров квадратных.

Физические свойства этого строительного материала очень сходны со свойствами древесины. Но он является негорючим и не подвержен воздействию биологических вредителей, что усиливает его долговечность. Пенобетон легко пилится, фрезеруется, сверлится инструментом для работ по дереву. Но из-за большого содержания твердых минеральных частиц не закаленный инструмент быстро затупляется. Рекомендуется применять приспособления с твердосплавными режущими частями. Благодаря простоте точной подгонки отдельных деталей практически отсутствуют отходы.

Поверхности изделий обладают хорошей адгезией ко всем строительным смесям (штукатурки на цементной или гипсовой основе, шпатлевке или клея).

Очень важно помнить о способности пенобетонных изделий сильно впитывать воду и ее растворы. Перед кладкой или штукатуркой рекомендуется умеренно увлажнять блоки и готовые стены. Хорошая прочность на сжатие позволяет выполнять кладку несущих стен. При этом наблюдается усадка до 0,1%.

Слабая прочность на изгиб требует особой аккуратности при горизонтальной кладке. Для повышения прочности применяется метод армирования напряженных и ответственных участков стальной сеткой или проволокой. Возможно вертикальное армирование стержнями большого диаметра. При возведении многоэтажных построек часто применяются сварные металлические каркасы.

Небольшой вес пенобетона позволяет сократить расходы на создание сложных прочных фундаментов. Это ведет к сокращению сроков и общей стоимости строительства. Транспортировка от места производства на строительные площадки также имеет низкую цену.

Чтобы защитить изделия от разрушения атмосферной влагой применяются различные методы: «мокрые» штукатурные, облицовка кирпичом или различной плиткой, вентилируемые фасады.

Пенобетон как строительный материал имеет множество положительных качеств: экологическая чистота, долговечность, низкий вес и теплопроводность, легкость монтажа и обработки, низкая в сравнении с другими материалами стоимость, несложное производство.

Поделиться с друзьями

Пенобетон. Газобетон. Газосиликат. Или кто же из них пеноблоки?

Пенобетон (foam concrete) является одним из наиболее популярных строительных материалов, который известен как хороший утеплитель, и в то же время, пенобетон является удобным конструктивным элементом для строительства невысоких зданий. Тех, кого волнуют экологические свойства строительных материалов, можем сразу успокоить: пенобетон является экологически чистым, не содержащим вредных, химических веществ, материалом. Пенобетон изготавливают из цемента, который сам по себе является органическим веществом.

Видео: Пенобетон или газобетон? О торговле иллюзиями на рынке. Что лучше? Газобетон или пенобетон?

Если вспомнить другие незаменимые качества, то следует отметить, что пенобетон обладает высокой влагостойкостью. Он очень долговечен – при разумной эксплуатации помещения, и на протяжении лет, его прочность будет только увеличиваться.

Для тех, кто любит летом прохладу, а зимой – теплые комнаты, пенобетон подойдёт, несомненно: его отличает низкая теплопроводность. Такой же теплопроводностью обладает всем известный пенополистирол, однако, он может подвергаться объеданию грызунами, а пенобетон защищен от этого. Пенобетон является монолитным материалом, который позволяет заполнить все пространство, не оставляя каких-либо щелей. Однако, в доме нет духоты, потому что пенобетон не нарушает естественной вентиляции. Кроме всего прочего, пенобетон не является легковоспламеняющимся материалом, и по стоимости вполне доступен большинству населения. Пенобетон позволяет работать быстро и без особых сложностей!

В промышленном и индивидуальном строительстве широко применяются три разновидности так называемых ячеистых бетонов, отличающиеся друг от друга как исходными компонентами, так и технологией производства и как следствие — эксплуатационными свойствами.

В пено- и газобетоне вяжущим является цемент, поэтому эти материалы и называются бетонами. В газосиликате вяжущим является известь, по большому счету газосиликатный блок – это пористый силикатный кирпич. Приставки пено- и газо- определяют метод порообразования. Если в цементнопесчанный раствор добавить пену и перемешать до получения однородной пористой массы, то мы получим пенобетон.

В газобетоне и газосиликате порообразование происходит за счет химической реакции выделения водорода при реакции алюминия и щелочи. В раствор добавляется сначала едкий натр, а затем алюминиевая пудра (в случае с газосиликатом едкий натр добавлять не нужно, так как раствор и так делается на основе негашеной извести представляющей из себя концентрированную щелочь). В результате химической реакции на месте каждой частички алюминия образуется пузырек водорода – материал становится пористым.

Цементный камень набирает прочность в естественных условиях. А вот для того чтобы из известкового раствора получить силикат его необходимо обработать в автоклаве (большой пароварке позволяющей оставаться воде жидкой при температуре 160 градусов).

Как выше уже говорилось именно исходными компонентами и технологией производства определяются эксплуатационные характеристики этих материалов.

Бетон воду «любит»(во влажном состоянии набирает прочность), известь воды боится (при намокании увеличивается в объеме, что может привести к разрушению структуры материала). Пена дает закрытые поры, а в газобетоне и газосиликате структура пор открытая (это как поролон и пенопласт — один воду впитывает, другой нет), и т. д. При одинаковой плотности самым прочным будет газосиликат, далее идет газобетон и замыкает список пенобетон. По экологичности пенобетону конкурентов нет.

Ячеистые бетоны благодаря структуре содержащей воздух обладает отличными звукоизолирующими и теплоизолирующими свойствами, превосходящими большинство других строительных материалов. Несмотря на значительное содержание воздуха в материале и пенобетон, и газобетон и газосиликат обладают достаточно высокой прочностью.

Прочность ячеистого бетона напрямую зависит от его плотности, определяемой соотношением количеством пор. Таким образом, можно регулировать плотность и, соответственно, вес блоков при изготовлении. Для теплоизоляции применяется пенобетон с плотностью от 400 до 500 килограммов на кубометр. Такой бетон не используется для строительства несущих стен, но отлично подходит для ограждающих конструкций с функцией теплоизоляции. Несущие стены и монолитные конструкции изготавливаются из более плотного конструкционного пенобетона.

По плотности пенобетонные блоки достаточно близки к древесине. Их без особых усилий можно резать обычной ручной пилой, при этом материал сохраняет прочность. Из пенобетона также изготавливаются различные штучные изделия.

И пенобетон, и газобетон и газосиликат обладают своими достоинствами, поэтому выбор материала зависит от условий эксплуатации и от ваших предпочтений. Нет материала, который бы был лучше других. Есть материалы с различными свойствами. Выберите, что важнее именно вам и выбор материала перестанет быть проблемой.

Пенобетон в строительстве
Что такое пеноблок? Простыми словами – это камень с пузырьками. Технология их изготовления проста до безобразия: жидкий бетон вспенивают, и когда он застывает образуется пенобетон, либо газобетон. Пенобетон обладает многими удивительными свойствами.

1) Он легко принимает любую форму даже с помощью ручной пилы. Их можно обрабатывать фрезеровочным станком, строгать, сверлить. Поэтому из пеноблоков можно создавать сложные геометрические сооружения, такие как арки, разные эркеры, а так же безукоризненно ровные фронтоны, которые подходят под любую крышу.
2) Из-за их конструкции и щелей, не более 2-3 мм, создается особый микроклимат, который уменьшает количество теплоты, уходящей наружу на 20-30%. Летом же образуется благоприятный микроклимат за счет впитывания и отдачи влаги.
3) За счет их легкости физической и легкости работы с ними, сооружение домов из пеноблоков является не роскошью, а удачной покупкой за небольшие деньги. Они легко монтируются, их легко класть за счет точных размеров, погрешность в которых составляет около 1 мм).
4) За счет того, что это камень, пенобетон не горит. И, в отличии от кирпича, который при сильном нагревании теряет свою стойкость, пенобетон всегда остается стойким и крепким при любых температурах.
5) Особо важное свойство пенобетона заключается в хорошей звукоизоляции. Она в 2! раза сильнее, чем у кирпича. Это делает проживание в доме из пенобетона комфортным и приятным.

Но при всех этих качествах пенобетон имеет один недостаток – его внешний вид. С внешней стороны это легко устраняется наружной отделкой. Внутри же его штукатурят (после чего покрывают гидрофобным составом), либо облицовывают кирпичом или виниловым сайдингом.

В целом, пенобетон – отличный выбор. Он пожаростойкий, легкий в монтаже, звукоизоляционный; его полезные свойства можно перечислять еще долго. Если хочется быстро, качественно и дешево построить шикарный коттедж, то пенобетон – ваш выбор.

P.S. Приведенные сравнительные характеристики касаются только качественно выполненных строительных материалов. В жизни зачастую может получаться некачественный газосиликат менее прочный, чем пенобетон или некачественный пенобетон менее экологичный, чем газосиликат.

Пенобетон — Wikiquote

Образец пенобетона для измерения диэлектрической проницаемости.

Пенобетон представляет собой раствор на основе цемента с содержанием пены не менее 20% (по объему), уносимый в пластический раствор, и представляет собой легкий ячеистый бетон (LCC) или ячеистый бетон низкой плотности (LDCC ), также известный как ячеистый легкий бетон или бетон пониженной плотности, пенобетон, пенобетон и газобетон. Поскольку крупный заполнитель обычно не используется, формально это раствор, а не бетон, и его также можно назвать «вспененным цементом». Плотность обычно варьируется от 400 до 1600 кг/м3. Плотность обычно регулируют путем полной или частичной замены мелких заполнителей пеной.

Содержание

1 Цитаты
- 1.1 Характеристики легкого бетона (28 сентября 2020 г.)
- 1.2 Пенобетоны, армированные волокном: обзор (28 сентября 2020 г.)
- 1.3 Эксплуатационные свойства конструкционного фибробетона (март 2020 г. )
- 1.4 Пенобетон (26 марта 2020 г.)
- 1.5 Строительная система на основе пенобетона (1998 г.)
- 1,6 Технология бетона (1982)
- 1.7 «Свойства воздухововлекающих бетонов в раннем возрасте» (1960)
- 1,8 Бетонные технологии (1958)
- 1.9 Лабораторные исследования бетона, содержащего воздухововлекающие добавки (февраль 1946 г.)
2 См. также
3 Внешние ссылки

Характеристики легкого бетона (28 сентября 2020 г.) 2020 ноябрь; 13(21): 4979. PMCID: PMC7663941; Опубликовано в сети 5 ноября 2020 г. doi: 10.3390/ma13214979 PMID: 33167446

Целью данного исследования является оценка свойств пенобетона плотностью около 500, 700, 800 и 1000 кг/м³, сформированного с использованием пенообразователя на основе синтетического полимера. Оценивали распределение пор, влажную и сухую плотность и прочность на сжатие. Кроме того, были измерены деформации ползучести. ..

Пенобетон с большей плотностью (700 и 800 кг/м³) показал сходные характеристики пор, которые отличались от характеристик образцов с плотностью 500 кг/м³.

Прочность на сжатие, равная 5,9… 5,1… 3,8… и 1,4… МПа, получена для пенобетона плотностью [1000, 800, 700 и 500] кг/м3 соответственно. Полученные значения прочности на сжатие оказались выше, чем указано в литературе…

Благодаря устойчивому развитию и связанному с этим снижению энергопотребления и выбросов CO2… все чаще используются легкие бетоны, газобетоны и пенобетоны…

Пенобетон (ПБ) классифицируется как легкий бетон с плотностью от 280 до 1800 кг/м³… и с не менее 20% объема пор воздуха в вяжущей смеси…

Пенобетон был изготавливается методом предварительного вспенивания с физическим вспениванием или смешиванием и методом вспенивания с химическим вспениванием…

Пенобетон характеризуется текучестью, самоуплотнением и самовыравниванием, а также отличной тепло- и звукоизоляцией . ..

Прочность на сжатие составляет от 0,21 до 10,34 МПа для плотности от 300 до 1600 кг/м³ …[в] типичном применении.

Amran et al… Fadila et al… Kang… Fernando et al… и Portal et al… производили пенобетон для использования в стеновых панелях. Ром и др. использовали пенобетон в качестве компонента профилированной композитной плиты. Kadela et al.., Drusa et al.., Tian et al… и Lee at al… использовали пенобетон в конструкции дорожного покрытия или пола для передачи нагрузки на грунт, в том числе на слабый грунт. Кроме того, пенобетон использовался в фундаментах зданий…

Пенобетон потенциально может стать основным материалом, который успешно использует отходы в качестве замены цемента или мелкого заполнителя …

Компоненты пенобетона (тип цемента.. . вода… соотношение вода/вяжущее… добавки… и примеси…) существенно влияют на его свойства…

Даже пенобетон с прочностью на сжатие 70 МПа можно приготовить добавление полипропиленового волокна и мелких частиц кремнезема и использование в высокоэффективном цементе . ..
- Ref: Эксплуатационные свойства конструкционного фибробетона Amran et. al., Results in Engineering Vol. 5 (март 2020 г.) 100092. doi: 10.1016/j.rineng.2019.100092.

Пенобетоны, армированные волокном: обзор (28 сентября 2020 г.) 28.09.2020)

Материалы

Пенобетон (ПБ) — высококачественный строительный материал плотностью от 300 до 1850 кг/м ³ , который может иметь перспективное применение в гражданском строительстве, как в качестве тепло- и звукоизоляции, так и для несущих конструкций. Однако из-за характера цементного материала и его высокой пористости ФК очень плохо выдерживает растягивающие нагрузки; поэтому он часто трескается в пластическом состоянии, при усадке при высыхании, а также в твердом состоянии.

Несколько факторов… влияют на механические свойства FRFC , а именно: плотность свежего и отвержденного , гранулометрический состав, процентное содержание пуццоланового материала. .. и объем химического пенообразователя . … реологические свойства … зависят от свойств как волокон, так и пены; поэтому необходимо применять дополнительную дозу пенообразователя для повышения адгезии и сцепления между пенообразователем и цементным наполнителем по сравнению с материалами без волокон.

Различные типы волокон позволяют снизить… автогенную усадку [в] в 1,2–1,8 раза и усадку при высыхании в 1,3–1,8 раза.

Введение фибры приводит лишь к незначительному увеличению прочности пенобетона на сжатие; однако он позволяет значительно повысить прочность на изгиб (до 4 раз), прочность на растяжение (до 3 раз) и ударную вязкость (до 6 раз).

Добавление фибры практически не приводит к изменению тепло- и звукоизоляционных характеристик пенобетона…

FRFC… имеет применение в различных областях строительства, и то, и другое при возведении несущих и ограждающих конструкций.

Пенобетон (ПБ) в последнее время стал широко распространенным строительным материалом теплоизоляционного и конструкционного назначения …

По своей сути ФЦ изготавливается из бетонной смеси, в которую вводится предварительно приготовленная пена , создающая систему замкнутых пустот внутри затвердевшего композита …

ФЦ, являющаяся одним из разновидности ячеистого бетона[] привлекают… строителей во всем мире… обладают хорошей удобоукладываемостью… могут использоваться для тепло- и звукоизоляции, огнезащиты, а также вязкости при взрыве; тем не менее, низкие механические и физические характеристики… ограничивают область его применения в бетонных конструкциях.

[A]Из-за большого количества вовлеченного воздуха твердеющая смесь в значительной степени подвержена усадке.

Использование различных волокон… уменьшает усадочные трещины и улучшает механические свойства, особенно при растяжении и изгибе . ..

FC… снижает затраты на строительство и обеспечивает устойчивость конструкции с малым весом…

Для повышения заданной прочности на сжатие как минимум до 25 МПа [3626 фунтов на кв. дюйм] инженеры применили различные современные подходы… При изготовлении высокопрочного [цемента] рекомендуется использовать вместо песка …

Для повышения механических характеристик ФК обычно максимально снижают водосвязующее отношение ж/б, а также используют мелкодисперсное пуццолановое сырье в качестве замены мелкого заполнителя …

хаотично ориентированные волокна в пенобетон могут улучшить передачу нагрузки в разные стороны, и повысить прочность на разрыв за счет создания упругопластического композита… в несущих конструкциях . ..

Учитывая, что стекловолокно также повышает механическую прочность, это важный фактор стабильности ТЦ… Высокопрочный пенобетон получают введением в сырьевую смесь полипропиленовой (ПП) фибры… Исследованы многие из используемых в настоящее время волокон, в том числе ПП … смесь полипропилена со стеклом… целлюлоза… кенаф… сталь… пальмовое масло, кокосовое масло… и другие 9волокна 0005… вводят в количестве 0,2–1,5 % от объема бетонной смеси; однако в этой статье верхний предел диапазонов содержания клетчатки был расширен до 5%. В качестве альтернативы традиционному армированию для легкого пенобетона (LWFC) также исследована одна стратегия с композитной сеткой и сеткой в сочетании с фиброй …

Использование синтетических и натуральных волокон (стеклянных и углеродных) FRFC показал превосходные свойства долговечности с уменьшенной усадкой при высыхании, высоким модулем упругости и повышенной механической прочностью. ..

За исключением некоторых работ… разработанный FRFC имеет прочность на растяжение через 28 суток и на сжатие даже не более 2,5 МПа и 50 МПа соответственно.

[T] использование волокон (например, синтетических, металлических и натуральных волокон) в качестве армирующих материалов сообщается как эффективный материал, добавляемый в армированную волокнами матрицу FC (FRFC )… для перекрытия трещин. .. [уменьшить] усадочную трещину [ы], чтобы улучшить передачу нагрузки и улучшить свойства закалки путем изменения характерного хрупкого поведения [in] на упруго-пластическое поведение, в частности, свойства на изгиб и растяжение.

Интерфейс волоконной матрицы и уплотнение матрицы могут обеспечить большую несущую способность FC в зависимости от прочности волокон. FRFC продлевает пластичность после образования трещин даже… [с] повторяющимися циклами нагружения.

В этом документе рассматриваются производство FC, типы пенообразователей, способ получения пенообразователя, тип используемых волокон и факторы, влияющие на механические свойства FRFC. [Он также предоставляет] критический обзор свойств и поведения FRFC, а также… тенденций развития исследований для получения… информации о потенциальных применениях FRFC в качестве подходящих материалов для бетона… прочных композитов FRFC для современных зданий и приложения для гражданского строительства… чтобы составить более полную картину современного состояния дел.

Аксель Эриксон был первым, кто запатентовал технологию FC на основе портландцемента в 1923 году… Характеристики, поведение и структурное применение FC были широко исследованы…

FC, как сообщается, оказалось превосходит обычный бетон в основном из-за его меньшей плотности, что помогает снизить статические нагрузки конструкции, объем фундамента, затраты на оплату труда, транспортировку и эксплуатацию…

Многие страны, такие как Великобритания, Германия, Филиппины, Турция, и Таиланд использовали FC во многих строительных работах…

Объем пузырьков варьируется от 6% до 35% от общего объема конечной смеси в большинстве применений FC. ..

Пенообразователи — это неорганические и органические соединения… в гранулах или порошковой пене . Органическими агентами являются азодикарбонамид, гидразокарбонамид, бензолсульфонилгидразид, динитрозопентаметилентетрамин, толуолсульфонилгидразид, бензолсульфонилгидразид, азобисизобутиронитрил и азодикарбоксилат бария. В то время как неорганические агенты NaHCO ₃ , NH ₄ HCO ₃ , (NH ₄ ) ₂ CO ₃ , и Ca(N ₃ ) _{2 используются для распыления полиуретановой пены _{2 -герметизация зданий. Стабилизатор пены добавляется для повышения вязкости суспензии , который состоит из 20% триэтаноламина, 40% полиакриламида и 40% гидроксипропилметилцеллюлозы… Различные пенообразователи доступны на электронных рынках по всему миру. Примечание: В Таблице 1 перечислены следующие пенообразователи: Genfil: высокоэффективный пенообразователь на основе растительных смол Стабильная пена; LithoFoam: высокоактивная белковая основа, улучшенная стойкость к силиконовому маслу, морозостойкость; СМХ ^TM : На синтетической основе, хорошо работает с широким спектром добавок, доказано, что он выдерживает большие нагрузки; Sakshi CLC: на синтетической основе, воздухововлекающие добавки, ускоритель схватывания, понизитель воды; EABASSOC: Высококонцентрированная высокоэффективная жидкость на синтетической основе; VariMax: на синтетической основе, переменная высокая степень разбавления; LITEBUILT: на синтетической основе, быстрый оборот в производственном процессе, отсутствие вредных или токсичных паров.}}

Химический пенообразователь обычно на белковой основе, гидролизованный белок, моющие средства, синтетические, сапониновые, мыло из смолы и клеевые смолы … Белковые пенообразователи формируются в более заземленной и закрытой ячейке с воздушно-пустотной структурой, что позволяет включать более заметный объем пузырьков и дает более устойчивую пузырьковую сеть. Напротив, синтетические отказываются от более заметного удлинения и, следовательно, более низкой плотности … [T] он чрезмерное использование объема химической пены вызывает снижение текучести, плотности и механических свойств FC … Однако текучесть FC значительно зависит от времени смешивания, показывая, что длительное перемешивание может привести к повреждению замкнутой ячейки воздушных полостей из-за резкого падения содержания воздуха воды и цемента…
Ссылка: Welker, C.D.; Велкер, Массачусетс; Велкер, М.Ф.; Юстман, Массачусетс; Хендриксен, Р.С. Процесс производства пенобетона. Патент США 6 153 005, 28 ноября 2000 г.

Фибробетон (ФББ) — содержащий волокнистый материал, повышающий его структурную прочность…

Базальтовое волокно вырезается из непрерывного базальтового волокна диаметром 17 мкм, превосходящего по прочности на разрыв в 2,5 раза превосходная сталь. Средняя длина волокна: от 6 до 24 мм. Рекомендации по дозировке базальтового волокна: 1 килограмм на 1 кубометр раствора или бетона. Вводить его необходимо в смесь с водой, предварительно размешав волокно до его равномерного распределения в воде, время перемешивания необходимо несколько увеличить (до 5–10 мин) для равномерного распределения по объему.

Для стеклопластикового бетона следует использовать щелочестойкое (AR) волокно.

Волокна ПВА имеют более высокую прочность на растяжение [1300 МПа], чем [другие] синтетические [и] и относительно экономичны… Благодаря своей низкой плотности… волокно идеально подходит для пенобетона. .. эластичность модуль 25 ГПа…

Полипропиленовое волокно, несмотря на низкий модуль упругости (1,5–10 ГПа), обладает относительно высокой прочностью… даже меньшей плотностью, чем ПВС… [и является] идеально подходит для пенобетона. Предел прочности при растяжении 240–760 МПа, предельное удлинение 15–80 %…

Содержание [волокна] должно контролироваться в пределах 5% для достижения оптимального поведения бетона, когда чрезмерное количество волокон может снизить прочность бетона.

Как утверждают Lim et al… более мелкий… размер заполнителя может повысить прочность FC… По мере уменьшения градации размера частиц от прохождения через сито 2,36 мм до 0,60 мм и 0,10 мм, прочность имеет тенденцию к увеличению … С более мелким заполнителем удобоукладываемость также увеличивается и сокращается использование уплотнения, которое потенциально может лопнуть пузырь внутри бетонной пасты.
Ссылка: Лим, С.К.; Тан, CS; Чен, К. П.; Ли, мл.; Ли, В.П. Влияние различных фракций песка на прочностные характеристики цементного раствора. Констр. Строить. Матер. 2013, 38, 348–355.

Было обнаружено, что пары кремнезема улучшают свойства бетона [145], особенно прочность на сжатие и долговечность. Он был добавлен к FRFC, и было обнаружено, что прочность на сжатие увеличилась не более чем на 25%…

При одинаковом количестве добавок образцы летучей золы и метакаолина имеют более высокую прочность на сжатие, чем микрокремнезем… [N]аносиликат также был исследован… Было обнаружено, что 4%-й нано-кремнезем обладает более высокими механическими свойствами, долговечностью и микроструктурой, чем обычный FC и 15%-й микрокремнезем… прочность на сжатие и растяжение и долговечность благодаря сочетанию отходов мраморного материала… [Д]о улучшении свойств LWFC, помимо традиционных материалов, таких как FA или SF… переработанные компоненты, такие как шлак различных типов. .. или стекло … также были включены в бетонную матрицу LWFC … [T] он пуццоланы могут увеличить прочность бетона и его долговечность …

FC получают путем смешивания базовой смеси (обычно строительного раствора) с предварительно сформированной пеной (разбавленным пенообразователем высокого давления). …FC состоит из цемента в качестве вяжущих, песка в качестве заполнителей, воды и пеноматериалов. Из соображений повышения экономичности и производительности многие исследователи … [ввели] добавки или заменители FC, такие как летучая зола … микрокремнезем … суперпластификатор … волокна и другие. Не существует специального метода определения пропорций смешивания. Однако Кирли… предложил расчет пропорций смешивания методом целевой плотности, и другие исследователи практиковали это.
Ссылка: Кирсли, Е.П.; Уэйнрайт, П. Дж. Влияние высокого содержания летучей золы на прочность на сжатие пенобетона. Цем. Конкр. Рез. 2001, 31, 105–112.

Пенобетонная смесь, армированная волокнами, заливается в формы без механического уплотнения, поэтому она должна иметь самоуплотняющуюся реологию.

Для оптимизации необходимо учитывать различные характеристики, такие как консистенция, реология и удобоукладываемость, расслоение и выделение… Эти параметры в основном зависят от соотношения вода/цемент, дополнительных вяжущих материалов, заполнителей, суперпластификаторов, пенообразователей и типа и концентрация клетчатки.

Компоненты смеси должны быть точно рассчитаны, чтобы улучшить реологию и консистенцию FRFCC, добиться самоуплотняющихся свойств и улучшить адгезию и сцепление между пенообразователем и цементным наполнителем. Одной из основных характеристик, влияющих на реологию и текстуру свежего FRFCC, является содержание воды в смеси. Еще одним важным фактором является плотность волокна… добавление легкого волокна отрицательно влияет на постоянство смеси. Кроме того, реология FRFC ухудшается при избытке пены из-за большего объема воздуха, а введение SP улучшил скорость потока. … [T] он система «Портландцемент — кремнеземсодержащие добавки-комплексные модификаторы» позволяет значительно снизить напряжение сдвига и создать легко уплотняемые пенобетонные смеси, армированные фиброй.

Введение волокна несколько снижает обрабатываемость. Большая удельная поверхность волокон поглощает больше цементного раствора вокруг волокон и, как следствие, увеличивает вязкость бетона, что способствует незначительному снижению… растекаемости. Тем не менее, при правильной смеси FRFC… улучшение удобоукладываемости может быть достигнуто за счет введения оптимального количества волокна.

Принцип проведения испытания на сегрегацию и водоотделение (водоотделение) заключается в том, что после отбора проб бетонную смесь оставляют на 15 мин. После этого верхнюю часть пробы высыпают на сито с размером ячеек 5 мм. Через две минуты … [t] коэффициент расслоения рассчитывается как отношение смеси над ситом к [тому, что под ним].

[S]суперпластификаторы, если они используются для снижения содержания воды в цементе, не вызывают расслоения или отделения воды. Использование засоряющего микронаполнителя (например, тонкоизмельченного известняка или кварцевого песка) способствует уменьшению. .. водоотделения… [Т]икронаполнитель [может создать] дополнительный «каркас устойчивости», который увеличивает.. , устойчивость к сегрегации…

[В]ключение волокон, [имеющих] более одного типа или более одного размера… [было] признано гибридными волокнами.

[C]прочность на сжатие уменьшается экспоненциально, когда плотность бетона уменьшается… Прочность на сжатие FC обычно постепенно уменьшается по мере увеличения захваченных пузырьков; тем не менее, его прочность может быть повышена путем добавления волокон… [F]волокна могут улучшить его твердые [физические] свойства (включая… ударную вязкость и эластичность)…

На общую прочность в основном влиял фактор комбинированного соотношения вода/цемент и воздух/цемент…
Ссылка: Аванг, Х.; Мыдин, А.О.; Ахмад, М.Х. Механические и прочностные свойства фибробетона. австр. J. Основное приложение. науч. 2013, 7, 14–21.

Эксплуатационные свойства конструкционного фибробетона (март 2020 г.

) , Сиддика А. Результаты по машиностроению Том. 5 (март 2020 г.) 100092. doi: 10.1016/j.rineng.2019.100092.
Целью данного исследования является разработка пенобетона с конструкционным волокном путем добавления полипропиленового волокна, летучей золы и микрокремнезема. Пенобетон получен заменой песка золой-уносом. Свойства пенобетона были улучшены с помощью полипропиленовой фибры и тонкодисперсного микрокремнезема.
Конструкционный фибробетон с различной плотностью пенобетона (1000, 1300, 1600 и 1900 кг/м³) [62, 81, 100, 119 фунтов/фут³] необходимо для исследования прочности на сжатие, изгиб и растяжение при раскалывании, усадки при высыхании и ползучести.
Тонкий микрокремнезем и полипропиленовое волокно значительно повысили прочность при отверждении… [П]олипропиленовое волокно значительно повысило прочность на растяжение и увеличило сопротивление ползучести и усадку при высыхании.
[S]структурный фибробетон может использоваться в качестве заменителя легкого бетона для производства конструкционных бетонных изделий. .. уже сегодня.
Чистый цемент с мелким песком был использован при изготовлении легкого ТЭ с равномерно распределенными микро- или макроскопическими дискретными воздушными ячейками…
ТЭ обладает уникальными преимуществами, такими как устойчивость к огню и нападению термитов, снижает стоимость строительства и позволяет производить… экологически чистые конструкции …
Как правило, FC предназначен для достижения низкой прочности на сжатие около 1–10 МПа [от 150 до 1500 фунтов на кв. дюйм ] и может применяться для заполнения пустот и восстановления траншей, но не может использоваться при строительстве любого элемента конструкции… Для достижения требуемой прочности не менее 25 МПа [3600 фунтов на кв. дюйм]… различные инновационные решения… экономически выгодны и экологически приемлемый…
[S] небольшое соотношение воды и вяжущего (w/b) и включение микрокремнезема (SF), ультрадисперсного порошка кремнезема и летучей золы (FA) в качестве альтернативы песку рекомендуется в производстве высокопрочных FC . ..
В ходе ряда исследований был получен FC с пределом прочности при сжатии около 50 МПа [7300 фунтов на кв. дюйм] путем применения специальных условий отверждения и описана взаимосвязь между прочностью, плотностью и пористостью…
В настоящей статье предпринята попытка разработать конструкционный фибробетон (СФБК) с давлением 10–70 МПа [1,500-7,300 psi] прочность на сжатие и 1000-1900 кг/м³ [62-119 lb/ft³] плотность.
Обыкновенный портландцемент (OPC)… для приготовления образцов… Был использован сухой и неуплотненный SF с содержанием SiO ₂ 91,9%… Остаток примерно 1,56% получали после просеивания остатка через сито 45 мкм. …Использовался FA класса F в соответствии со стандартом ASTM C 618… Было использовано полипропиленовое волокно диаметром 100 мкм и длиной 10 мм… Вспениватель [на белковой основе]… с аэрируемая плотность 80 кг/м³… после разбавления… [с] водой… в соотношении 1∶40 [по объему] была использована. .. Нанесен суперпластификатор на основе нафталина.. Дозировка суперпластификатора и расход пасты-премикса были низкими… В готовой смеси ТЦ наблюдалось [А] когезионное состояние, в котором появились вяжущие частицы… обернутые пеной. … [O] только один тип ближневосточного песка [модуль крупности 1,72] … сферический и гладкий …
На практике достаточный диапазон текучести предварительно смешанной пасты является доказательством эффективного производства FC. Когда наблюдаемое значение текучести было меньше предельного, смеси разработанной предварительно перемешанной пасты и пены считались несвязными. Связующие, казалось, были покрыты пузырьками воздуха, которые впоследствии разрушились. [Когда] значение расхода превышало предел, происходило уединение и пузырьки пены склонны схлопываться.
[A]Через 7 дней твердения бетон без SF достиг приблизительно 65–80 % прочности [на сжатие] за 28 дней [с]… образцы, содержащие SF, набрали примерно 80 %–95%. .. [I]n FC без SF, 90-дневная прочность составляла приблизительно 75–90% от соответствующей… прочности. [S] образцы, содержащие SF, набрали около 80–95% эквивалентной 90-дневной прочности. Поэтому ФК с ФА может набирать силу в течение длительного периода.
[L]Легкий FC материал может развить прочность, равную 60 МПа [8700 фунтов на кв. дюйм], при плотности примерно 60–70 % плотности традиционного бетона.
Для заданного объема пены полипропиленовое волокно значительно улучшило прочность в отвержденном состоянии. …Это преимущество также наблюдалось в образцах FC с SF. Тем не менее… добавление полипропиленового волокна снизило текучесть смеси . Таким образом, мы увеличили дозировку суперпластификатора … Содержание клетчатки 0,8% было лучшим… уровнем на основе обмена между повышением производительности и потерей текучести.
Пенобетон (26 марта 2020 г.) Хиндави
Достижения в области материаловедения и инженерии , том 2020, идентификатор статьи 6153602, источник.
FC представляет собой тип цементного раствора, содержащего цемент, воду и стабильную и однородную пену, введенную с использованием подходящего пенообразователя… рассматриваемого как самоуплотняющийся материал…
Другие академические термины, описывающие этот материал легкий ячеистый бетон, пенобетон низкой плотности или легкий ячеистый бетон и т. д.
Текстурная поверхность и микроструктурные ячейки делают его широко используемым в области теплоизоляции… звукопоглощения… и огнестойкости …
Большое количество экологически чистых зданий, использующих FC в качестве неконструктивных элементов были построены в последние годы … Он также используется для заполнения опор мостов для устранения дифференциальной осадки … Кроме того, приложений для производства сборных компонентов … фундамент здания … и буферная система аэропорта также сообщается…
Пенобетон широко используется в строительстве в различных странах, таких как Германия, США, Бразилия, Великобритания и Канада. ..
Этот материал возобновил интерес с точки зрения подземной техники. Это требование подземной конструкции для контроля вышележащей статической нагрузки… тогда как контролируемая плотность и низкий собственный вес… могут быть эффективно использованы для снижения статической нагрузки. Другие свойства, такие как сейсмостойкость , идеальная способность координированной деформации и простота перекачивания… повышают популярность этого материала…
FC быстро продвигается как строительный материал для туннелей и подземных работ. Его превосходная самотекущая способность может использоваться для заполнения пустот, провалов, вышедших из употребления канализационных труб, заброшенных метро и так далее. Небольшой и контролируемый собственный вес делает его пригодным для уменьшения нагрузки или элементов футеровки в туннелях и системах метрополитена …

Tan et al…. провели исследование характеристик деформации при сжатии FC, используемого в качестве элемента футеровки, с целью дальнейшего объяснения реакции на напряжение и деформацию. Экспериментальные результаты показали, что прочность на сжатие FC увеличивается с плотностью и всесторонним давлением, тогда как модуль упругости имеет положительную корреляцию только с плотностью независимо от всестороннего давления. и не наблюдалось заметной корреляции между пиковой деформацией и плотностью, но пиковая деформация увеличивается с ограничивающим давлением.
- Ref: XJ Tan, WZ Chen, HY Liu и AHC Chan, «Напряженно-деформированные характеристики пенобетона, подвергаемого большой деформации при одноосной и трехосной сжимающей нагрузке», Journal of Materials in Civil Engineering , vol. 30, нет. 6, pp. 1–10, 2018.

Тикальский и др…. изучили морозостойкость ячеистого бетона и предложили усовершенствованный метод испытаний на замораживание-оттаивание. Они сообщили, что глубина впитывания считается критическим предиктором при разработке морозостойкого бетона 9.0006, что будет способствовать повышению эффективности использования FC в качестве изоляционного материала для тоннелей в холодных регионах.
Ссылка: П. Дж. Тикальский, Дж. Посписил и В. Макдональд, «Метод оценки морозостойкости пенопластового ячеистого бетона», Cement and Concrete Research , vol. 34, pp. 889–893, 2004.

Сан и др… исследовали влияние различных пенообразователей на прочность на сжатие, усадку при высыхании и обрабатываемость FC, который будет полезен для определения деталей спецификации и реализации.
Ref: C. Sun, Y. Zhu, J. Guo, YM Zhang и G. X. Sun, «Влияние типа пенообразователя на удобоукладываемость, усадку при высыхании, морозостойкость и распределение пор пенобетона», Construction and Building Материалы , вып. 186, стр. 833–839, 2018.

Amran et al… рассмотрели состав, процесс получения и свойства FC 9.0006 …
Ссылка: Ю. Х. М. Амран, Н. Фарзадния и А. А. А. Абанг, «Свойства и применение пенобетона: обзор», Construction and Building Materials , vol.101, pp. 990–1005, 2015.

[T] в центре внимания … Ramamurthy et al … заключается в классификации литературы по пенообразователям, пенообразователям, цементу, наполнителям, пропорциям смеси, методам производства, свойствам FC в свежем и отвержденном виде и т. д.
Ссылка: К. Рамамурти, К. К. К. Намбиар и Г. И. С. Ранджани, «Классификация исследований свойств пенобетона», Cement and Concrete Composites , vol.31, no.6, pp.388–396, 2009.

и подземная техника.

Существует путаница… между FC и аналогичными материалами в ранней литературе, т. минимум 20 % пены по объему в пластичном растворе), введенный Ван Дейком… четко отличать FC от газобетона … и воздухововлекающий бетон… Замкнутая система воздушных пустот в ФК заметно снижает его плотность и вес и в то же время обеспечивает эффективную изоляцию и огнестойкость…
Ссылка: С. Ван Дейк, «Пенобетон», Бетон , том. 25, pp. 49–54, 1991.

Первый ФЦ на основе портландцемента был запатентован Акселем Эрикссоном в 1923 г., после чего началось мелкосерийное коммерческое производство… Валора осуществил первый всестороннее расследование в 1950-е…
Ссылка: RC Valore, «Ячеистый бетон, часть 1, состав и методы производства», ACI Journal Proceedings , vol. 50, стр. 773–796, 1954.

Руднаи… и Шорт и Киннибург… [в 1963] систематически сообщали о составе, свойствах и применении FC…
Ссылки: 1) Г. Руднаи, Легкие бетоны, Академикиадо, Будапешт, Венгрия, 1963 г. 2) А. Шорт и В. Киннибург, Легкий бетон , Asia Publishing House, Дели, Индия, 1963 г.

FC изначально задумывался как материал для заполнения пустот, стабилизации и изоляции…
Ссылка: К. Марчин и К. Марта, «Механическая характеристика легкого пенобетона», Достижения в области материаловедения и инженерии , том. 2018. С. 1–8, 2018.

Бурное развитие этого нового составного материала в зданиях и сооружениях было усилено в конце 19 века.70-е… Ориентированная на правительство оценка FC может рассматриваться как веха на пути к дальнейшему расширению приложений FC.
Ссылка: М. Р. Джонс и А. Маккарти, «Предварительные взгляды на потенциал пенобетона как конструкционного материала», Magazine of Concrete Research , том 57, № 1, стр. 21–31, 2005 г.

За последние 30 лет FC широко используются для объемной засыпки… ремонта котлованов, подпорных стен… обратной засыпки опор мостов… плитной конструкции бетонного пола… и изоляции жилья.. … и т. д. …В настоящее время люди все больше заинтересованы в использовании его в качестве неструктурного элемента или полуконструкции для подземных инженерных работ, таких как цементные работы для туннелей, обработка повреждений и облицовочные конструкции.

Основные компоненты ФК состоят из (1) воды, (2) связующего, (3) пенообразователя, (4) наполнителя, (5) добавки и (6) волокна.

Потребность в воде для составляющих материалов зависит от состава, консистенции и стабильности массы раствора…
Ссылка: K. Ramamurthy, KKK Nambiar и GIS Ranjani, «Классификация исследований свойств пенобетона», Cement and Concrete Composites , vol.31, no.6, pp.388–39.6, 2009.

Низкое содержание воды приводит к жесткости смеси… легко приводит к разрыву пузырей …
Ссылка: EKK Nambiar и K. Ramamurthy, «Модели, связывающие состав смеси с плотностью и прочностью пенобетона с использованием методологии поверхности отклика», Cement and Concrete Composites , vol. 28, нет. 9, pp. 752–760, 2006.

[Более] высокое содержание воды приводит к тому, что смесь становится слишком жидкой, чтобы в ней могли образоваться пузырьки … вызывает выделение пузырьков из смеси…
Ссылка: EKK Nambiar и K. Ramamurthy, «Влияние типа наполнителя на свойства пенобетона», Cement and Concrete Composites , vol. 28, нет. 5, pp. 475–480, 2006.

Американский институт бетона (ACI) рекомендует, чтобы смешанная вода была свежей, чистой и пригодной для питья…

Наиболее часто используемым вяжущим является цемент. Обычный портландцемент, быстротвердеющий портландцемент, сульфоалюминат кальция и высокоглиноземистый цемент можно использовать в диапазоне от 25% до 100% содержания вяжущего…
Источники: 1) М. Р. Джонс и А. Маккарти, «Предварительные взгляды на потенциал пенобетона как конструкционного материала», Magazine of Concrete Research , том 57, № 1, стр. 21–31, 2005 г. . 2) Е. П. Кирсли и П. Дж. Уэйнрайт, «Влияние высокого содержания летучей золы на прочность на сжатие пенобетона», Cement and Concrete Research , vol. 31, pp. 105–112, 2001.

Вспенивающий агент определяет плотность FC, контролируя скорость образования пузырьков в цементном тесте. Поверхностно-активные вещества на основе смолы были одними из первых, которые использовались . .. Были получены и разработаны [S] синтетические, белковые, композитные и синтетические поверхностно-активные вещества … наиболее часто используемые — синтетические и белковые …
Ссылка: С. С. Саху, И. С. Р. Ганди и С. Хвайракпам, «Современный обзор характеристик поверхностно-активных веществ и пены с точки зрения пенобетона», Журнал Института инженеров (Индия): Серия A , том. 99, нет. 2, pp. 391–405, 2018.

Различные наполнители, такие как микрокремнезем, зола-унос, известняковый порошок, гранулированный доменный шлак и зольный керамит… получили широкое распространение… для улучшают механические характеристики FC… Добавление этих наполнителей полезно для улучшения состава смеси, долговременной прочности и снижения затрат. Кроме того, некоторые мелкие заполнители, такие как мелкий песок… переработанный стеклянный порошок… и поверхностно-модифицированная стружка… обычно используются для производства FC высокой плотности.

Обычно используемые добавки включают понизитель содержания воды, гидроизоляционную добавку, замедлитель схватывания, ускоритель коагуляции и т. д. Считается, что пластификаторы… улучшают совместимость… бетон… и нет заметного влияния на расслоение бетона…
Ссылки: 1) С. К. Агарвал, И. Масуд и С. К. Малхотра, «Совместимость суперпластификаторов с различными цементами», Construction and Building Materials , том. 14, стр. 253–259, 2000. 2) А. Зингг, Ф. Виннефельд, Л. Хольцер и др., «Взаимодействие суперпластификаторов на основе поликарбоксилатов с цементами, содержащими различные количества C3A», Cement and Concrete Composites, vol. 31, нет. 3, pp. 153–162, 2009.

В FC добавляют различные волокна для повышения прочности и уменьшения усадки. В основном это полипропилен… стекло и полипропилен… красный рами… пальмовое масло, сталь… кокосовый орех… макулатура, целлюлоза… [и] углерод… содержание которого обычно составляет от 0,2% и 1,5% от объема смеси.

Строительная система на основе пенобетона (1998 г.) Г. Мэлоун, Уильям Н. Брабстон, Джо Г. Том, Роджер Х.

Джонс-младший. Программа исследований повышения производительности строительства ( CPAR ), Инженерный корпус армии США, Экспериментальная станция водных путей. Источник.
Этот проект CPAR был предпринят для тестирования, демонстрации и коммерциализации новой строительной системы… [в которой] используются несъемные опалубки из цементных плит, армированных стекловолокном.
Пенобетон также называют газобетоном или ячеистым бетоном. Пенобетоны — это легкие бетоны [обычно… с плотностью от 320 до 1920 кг/м ³ (от 20 до 120 фунтов/фут ³ )], которые готовятся путем добавления воздушных ячеек… обычно… из от 0,1 до 1 мм (от 0,004 до 0,04 дюйма) в диаметре (Олдрич и Митчелл, 1976).
Ссылка: Олдрич, К.А., и Митчелл, Б.Дж. (август 1976 г.). «Проницаемость, проницаемость и порозит скважинного пеноцемента», Журнал машиностроения для промышленности , 1103-1106.
Пенобетон, использованный в этом исследовании, представлял собой смесь с плотностью от 500 до 880 кг/м ³ (от 31 до 55 фунтов/фут ³ ), не содержащую заполнителя. В пенобетон были добавлены добавки, диспергаторы, рубленое синтетическое волокно и пуццоланы для повышения прочности и ударной вязкости и получения более однородного материала. Конкретный тип пенобетона, приготовленный для этой исследовательской программы, будет классифицироваться как чистоцементный ячеистый бетон, модифицированный добавками (Легатский 19).94).
Ссылка: Legatski, L.A. (1994). «Ячеистый бетон». Значение испытаний и свойств бетона и материалов для изготовления бетона . 4-е изд., Клиргер П. и Ламонд Дж. Ф., изд., публикация 169C, Американское общество испытаний и материалов, Филадельфия, Пенсильвания, 533-539.
Пенобетон является предпочтительным материалом… из-за его долговечности, теплоизоляционных и огнезащитных свойств. Низкая плотность пенобетонов приводит к существенному снижению собственного веса конструкций, в которых они используются.
Пенобетонные панели являются… экономичным компонентом в строительстве, поскольку они не подвержены поражению насекомыми или грибками. Пенобетон не разлагается и не деполимеризуется из-за окисления или фотолитических реакций. В случае пожара пенобетон замедлит распространение огня и не будет выделять дым или ядовитые пары (Шорт и Киннибург, 1981, 1978).
Ссылка: Шорт А. и Киннибург В. (1981). «Конструктивное использование газобетона», Инженер-строитель 39(1), 1-16.
По мере уменьшения плотности пенобетона прочностные свойства и теплопроводность снижаются… Пенобетоны обычно используются в неконструкционных применениях, таких как настилы крыш поверх металлической опалубки, растворы для заполнения пустот и амортизирующие материалы. для специальных применений.
Блоки или панели из пенобетона изготавливаются монолитными (или монолитными) или сборными. Сборные блоки или панели обычно изготавливаются с использованием химических добавок для образования пузырьков газа в бетонной смеси. … [О]сушка обычно производится паром высокого давления.
При проведении работ по заливке на месте обычно используются вращающиеся барабанные или лопастные смесители. Ячеистая структура создается путем введения предварительно сформированной пены на водной основе, аналогичной пене для пожаротушения.
Новый метод использования монолитного пенобетона с несъемными опалубками… имеет ряд преимуществ. … [Его] можно адаптировать к различным требованиям, а новая строительная система … [a] позволяет закрывать пустоты в стенах для установки коммуникаций или железобетонных пилястр, которые заодно со стеной.
Прочность пенобетона, изготовленного из обычного портландцемента, может быть увеличена за счет сочетания состава смеси, обеспечивающего наивысшую прочность пасты, с оптимальными методами смешивания. Предыдущие инженерные исследования (Pier and Pahl 1994) показывают, что при заданной плотности пенобетона прочность… увеличивается по мере увеличения прочности отвержденной пасты…
Высокопрочные бетоны, изготовленные из обычных материалов, обычно прочность затвердевшего бетона за счет снижения водоцементного отношения (в/ц) с использованием высокоэффективной водоредуцирующей добавки (HRWRA) и заменой до 15 процентов массы цемента микрокремнеземом. … Добавление микрокремнезема … позволяет гидроксиду кальция, образующемуся при гидратации цемента, вступать в реакцию и образовывать дополнительный гель гидрата силиката кальция, который увеличивает прочность пасты. Стратегия проектирования, используемая в этом исследовании, включала в себя исследование замены микрокремнезема до 15 процентов и использование сильнодействующих понизителей воды, что позволило подготовить образцы с водоцементным отношением всего 0,44.
Pier и Pahl (1994) также обнаружили, что самые прочные пенобетоны изготавливаются без использования мелкого заполнителя. Частицы мелкого заполнителя действовали как концентраторы напряжений, а образцы, изготовленные с любым мелким заполнителем, были слабее, чем составы с чистым цементом.
Ссылка: Pier, J., and Pahl, M.H. (1994). «Aufbau und Festigkeit Zementgebundener Schaummortel». Земент-Калк-Гипс 47, 697-702.
В смеси использовалось органическое волокно (нейлон) в количестве, составляющем приблизительно 1 процент от объема смеси. .. для повышения вязкости смеси.
Характер пенообразователя (синтетический органический или различные типы гидролизованных белков) может привести к значительным изменениям прочности (Pier and Pahl 1994). В этом исследовании оценивались как пенообразователи на основе животного белка, так и синтетические пенообразователи.
Ссылка: Pier, J., and Pahl, M.H. (1994). «Aufbau und Festigkeit Zementgebundener Schaummortel». Земент-Калк-Гипс 47, 697-702.
Исследователи изучили несколько различных типов смесителей и разработали метод смешивания, который включал использование смесителя с большими сдвиговыми усилиями для приготовления пасты и лопастного смесителя для смешивания пены и волокон с пастой.
Были оценены три важные переменные: пропорция замены микрокремнезема, тип HRWRA и в/ц… Метоцеллюлозный загуститель (Methocel F4M, Dow Chemical Co…) был добавлен к каждой партии для снижения скорости оседания частиц цемента. Операция смешивания… включала сухое смешивание Methocel с портландцементом в смеси 7:1 по объему перед добавлением цемента в воду в смесителе с большими сдвиговыми усилиями. Паста была приготовлена путем смешивания воды, ТВРО, диспергатора, цемента и микрокремнезема в смесителе объемом 0,36 м 9 .0122 3 (12-футовый ³ ) высокоскоростной смеситель с ножницами. При добавлении пены в смесь добавляется вода, и количество воды зависит от плотности пены. … [Мне] было необходимо добавить достаточное количество воды в смеситель с большими сдвиговыми усилиями, чтобы цементное тесто эффективно смешалось и вытекло из смесителя.
[P]асту удалили из смесителя с большими сдвиговыми усилиями и поместили в лопастной смеситель Stone Model 1265PM… Был использован пенообразователь Litecrete R11937… разбавленный 39до 1 по объему, и разбавленный раствор вспенивали с помощью генератора пены Cellufoam Systems Model 620. Пену добавляли для доведения плотности до целевого уровня, а в пенобетон добавляли фибру. Затем пенобетон удаляли из лопастного смесителя и помещали в форму…
Замена кремнеземных паров выше 20 процентов создает проблемы с водопотреблением даже при использовании HRWRA. …В двух из трех попыток укладки пенобетона с 20-процентной заменой кремнезема пенобетон разрушился.
Наиболее успешная укладка и самая высокая прочность были получены при замене 10-процентным кремнеземом. Наилучшие характеристики текучести и наилучшие прочности были получены со смесью, которая содержала 10-процентный заменитель микрокремнезема и при в/ц = 0,62.
Наиболее эффективным ингредиентом HRWRA был Sikament S-10 ESL (Sika Corp…) …синтетический HRWRA, созданный на основе винилового сополимера. Производитель рекомендует эту HRWRA для использования в бетонах, содержащих микрокремнезем или другие продукты, содержащие микрокремнезем. Рекомендуемая производителем норма добавления составляет 39от 0 до 1300 мл/100 кг цемента. Были использованы добавки. .. 1200 мл/100 кг комбинированного цемента и микрокремнезема…
Обычно образцы из нижней части колонны имели плотность от 16 до 32 кг/м ³ (от 1 до 2 фунт/фут ³ ) плотнее, чем образцы из верхней части колонны. В крайних случаях были отмечены отклонения до 320 кг/м ³ (20 фунтов/фут ³ ). Более плотные образцы прочнее. В этих бетонах низкой плотности от 16 до 32 кг/м ³ (от 1 до 2 фунтов/фут ³ ) разница в плотности может увеличить предел прочности на сжатие без ограничений на 100 кПа (14,5 фунтов на кв. дюйм) или более.
Целевая плотность панелей была установлена на уровне от 480 до 560 кг/м ³ (от 30 до 35 фунтов/фут ³ ) с целевой прочностью на неограниченное сжатие (28 дней) более 895 кПа (130 фунтов на кв. дюйм) .
Высокая температура может привести к разрушению пены, поскольку она расширяет пузырьки газа в бетоне и снижает поверхностное натяжение пены. По результатам температурных измерений синтетический пенообразователь, который, как считалось, лучше переносит высокие температуры, был заменен на пену на основе животного белка, которая использовалась… там, где пенобетон разрушился.
Цель состояла в том, чтобы произвести материалы, которые после отверждения в течение 28 дней имели плотность менее 640 кг/м3 (40 фунтов/фут3) и прочность на неограниченное сжатие более 690 кПа (100 фунтов на кв. дюйм)…
Состав, используемый в оптимальной пропорции смеси, представлен в таблице 6.
Таблица 6 Оптимальная бетонная смесь
Материал Масса/объем
Портландцемент, тип I 78,2 кг (472 фунта)
Диоксид кремния, 10% цемента 7,82 кг (47,2 фунта)
Вода 95 кг (209 фунтов)
Фактическое водоцементное отношение 0,50
HRWRA 2,4 л
Стабилизатор 113 г
Нейлоновое волокно 453,6 г
Формованная пена 0,57 м3 (20,11 куб. фута)
Максимальная внутренняя температура панелей достигла примерно на 30°C выше температуры окружающей среды… Изменения температуры не привели к термическому или усадочному растрескиванию. Наблюдаемое разрушение пены прекращалось при использовании синтетического пенообразователя. Никаких проблем, связанных с мгновенным схватыванием или потерей удобоукладываемости, не было отмечено в наблюдаемых диапазонах температур… [Н]о специальных процедур (таких как охлаждение ингредиентов) или использование низкотемпературных цементов не требуется для пеноцементных панелей. производства для размеров панелей, использованных в данном исследовании, при температуре окружающей среды порядка 20–25 °C.
Технология бетона (1982 г.) Шетти, А.К. Джайн
По сути, существует только один метод сделать бетон легким, т. е. путем включения воздуха в бетон. На практике это достигается тремя различными способами.
(a) Путем замены обычного минерального заполнителя ячеистым пористым или легким заполнителем.
(b) Путем введения пузырьков газа или воздуха в раствор. Это известно как газобетон.
(c) Путем исключения фракции песка из заполнителя. Это называется «бетон без штрафов».
[S]Конструкционный легкий бетон… достаточно прочен для использования в строительных целях. Легкий бетон может… быть отнесен к классу по назначению, для которого он используется, например, как конструкционный легкий бетон, ненесущий бетон и изоляционный бетон. Газобетон, который в основном использовался в изоляционных целях, теперь используется в конструкционных целях, иногда в сочетании со стальной арматурой. Газобетон более широко производится и используется в скандинавских странах; тогда как в Великобритании, Франции, Германии и США, благодаря производству крупномасштабного искусственного промышленного легкого заполнителя, широко используется бетон с легким заполнителем.
Существует несколько способов производства газобетона.
(a) Путем образования газа в результате химической реакции внутри массы в жидком или пластическом состоянии.
(b) Путем смешивания предварительно сформированной стабильной пены с суспензией.
(c) При использовании тонкоизмельченного металла (обычно алюминиевого порошка) с суспензией и реакции с гидроксидом кальция, выделяющимся в процессе гидратации, с выделением большого количества газообразного водорода. Этот газообразный водород, когда он содержится в смеси шлама, дает ячеистую структуру.
Порошок цинка также может быть добавлен вместо алюминиевой пудры. Вместо металлического порошка также использовались перекись водорода и хлорная известь. Но в настоящее время эта практика не получила широкого распространения.
Метод газификации является одним из наиболее широко распространенных методов с использованием алюминиевого порошка или подобного материала. Этот метод применяется при крупномасштабном производстве ячеистого бетона на заводе, где весь процесс механизирован, а изделие подвергается обработке паром под высоким давлением, т. е. изделия обрабатываются в автоклаве. Такие продукты не будут страдать ни снижением прочности, ни нестабильностью размеров.
Практика использования предварительно сформированной пены с суспензией ограничивается мелкосерийным производством и работами на месте, где можно допустить небольшое изменение стабильности размеров. Но… любой желаемой плотности… этим методом можно добиться.
«Свойства бетона с воздухововлекающими добавками в раннем возрасте» (1960 г.)
Магистерские диссертации . 2679.
Добавление умеренного количества воздуха в любую бетонную смесь приведет к заметному повышению устойчивости к разрушающим воздействиям замораживания и оттаивания.
Применение воздухововлечения в бетонной смеси для улучшения ее прочности, удобоукладываемости и однородности является одним из наиболее важных достижений в технологии бетона.
Повышение прочности при использовании надлежащего количества вовлеченного воздуха в бетон настолько велико, что изменения водоцементного отношения в пределах обычного рабочего диапазона уже не имеют такого значения, как раньше.
Преднамеренное добавление воздуха в бетон при поверхностном рассмотрении кажется противоречащим принципу, согласно которому высокая плотность является необходимым условием высокого качества. Но понятие плотности бетона на самом деле означает: отсутствие ячеистости и больших пустот, возникающих в результате недостаточного уплотнения или сегрегации. Воздухововлечение, позволяющее снизить водоцементное отношение, способствует улучшению качества бетонной пасты, а за счет улучшения удобоукладываемости имеет тенденцию уменьшать сегрегацию и улучшать уплотнение бетона.
Первые эксперименты доказали, что для получения желаемых свойств воздухововлекающих бетонов вовлеченного воздуха должно быть примерно на три процента больше, чем обычно содержится в бетоне , это дает общее количество количество воздуха до от четырех до пяти процентов . ..
Ссылка: «Мужчины, работающие с готовыми смесями, обсуждают воздухововлечение» Бетон (март 1945 г.) Vol. 53, № 3, стр. 10.
Существуют различные воздухововлекающие добавки для бетона, которые можно либо перетирать с цементом в процессе производства, либо добавлять отдельно в смесителе. Многие из них по существу являются омыляющими агентами, они реагируют со щелочными компонентами цемента с образованием мыла, а из мыла образуются мельчайшие пузырьки воздуха.
[А]воздухововлечение увеличивает текучесть или осадку бетона, и можно восстановить первоначальную степень жесткости, добавляя твердые частицы или удаляя воду. Нельзя добавлять воздух в смесь, не внося дисбаланса в консистенцию и выход пластичного бетона. … [T] Прочность затвердевшего бетона зависит от консистенции пластичного бетона. Эксперименты показали, что для той же удобоукладываемости требуется меньше воды , чем для обычного бетона.
Бетонные технологии (1958)[править]
Том. 1 «Свойства материалов » Д. Ф. Орчарда, записи взяты из гл. 4 Легкие бетоны, 1973 г., 3-е издание, если не указано иное.
Основными способами производства газо- или газобетона являются смешивание воздухововлекающих добавок с цементом или цементом и песком в специальных высокоскоростных или взбивающих смесителях, добавление заданного количества предварительно сформированной пены в цемент или цемент песочного раствора в обычной мешалке и путем добавления в цементный раствор алюминиевой или цинковой пудры.
Газобетон имеет очень высокую усадку при высыхании, но ее можно уменьшить путем отверждения паром под высоким давлением, и в этом случае в смесь можно с пользой ввести летучую золу или натуральный пуццолан.
Из-за его высокой усадки при высыхании… [легкие бетоны] использование для заливки на месте должно быть ограничено случаями, когда усадочные трещины не имеют большого значения.
Легкий бетон обычно имеет плотность от 25 до 110 фунтов на кубический фут, но можно использовать и более низкие плотности, когда он требуется исключительно для изоляционных целей.
Легкий бетон можно производить тремя способами:
1. Без использования мелкого заполнителя. Это называется бетоном без мелких частиц.
2. С использованием легкого заполнителя.
3. Путем использования легкого заполнителя и производства того, что обычно называют «газобетон», «ячеистый бетон», «газобетон», «пористый бетон» и «пенобетон». Его не следует путать с воздухововлекающим бетоном, который имеет вес, почти равный весу обычного бетона, и в котором доля воздуха ограничена примерно 9%.процент.
Вес газобетона, ячеистого или газобетона может варьироваться от 25 фунтов на куб. фут или даже меньше до 110 фунтов на куб. куб. футов
Может производиться следующими способами:
1. Путем смешивания воздухововлекающих добавок с цементом или цементом и песком в специальных высокоскоростных или взбивающих смесителях. Если используется обычный смеситель, сомнительно, что будет унесено достаточное количество воздуха для получения такой низкой плотности, как 90 фунтов на кубический фут. Процесс Cheecol относится к этому классу. 2. Путем приготовления пены и добавления ее заданного количества в цементный или цементно-песчаный раствор в смесителе. Для этого способа подойдет обычный миксер. Пиреновый процесс относится к этому классу. 3. Добавляя в бетон перекись водорода (H ₂ O ₂ ). 4. С использованием карбида кальция (Ca ₂ C ₂ ). 5. Добавляя алюминиевую пудру или цинковую пудру в цементный раствор.
Очень тщательное смешивание строительного раствора с воздухововлекающим или другим агентом необходимо во всех случаях для получения однородного результата.
Если требуется самый легкий бетон (25 фунтов на куб. фут и меньше) , используется чистый цементный раствор, но для более тяжелых весов (40 фунтов на куб. фут и выше) песок, желательно очень мелкий , можно добавить до соотношения цемент/песок… 1 к 4. Более высокое отношение прочность/вес можно получить, если использовать только цемент, но добавление песка удешевляет продукт.
Использование воздухововлекающих добавок … Нормальная плотность, получаемая с помощью этой системы, составляет от 60 до 100 фунтов на кубический фут, а доля воздухововлекающих добавок может составлять около 0,25% смеси. Основными факторами являются количество воздухововлекающей добавки, соотношение цемента и песка, скорость миксера и время перемешивания…
можно получить бетон любой желаемой плотности… почти полностью зависящий от количества добавленной пены. Около двух объемных процентов пенообразователя добавляют в воду и смешивают со сжатым воздухом в смесительной трубке. …Пена подается… прямо в смеситель, в котором предварительно был приготовлен цементный или цементно-песчаный раствор. Продукт может быть отлит на месте или использован для изготовления сборных блоков.
Лабораторные исследования бетона, содержащего воздухововлекающие добавки (февраль 1946 г.)0027, Том. 17, № 4, стр. 385.
Эффекты включения каждой из девяти различных воздухововлекающих добавок в бетон были исследованы путем изготовления большого количества партий бетона в тщательно контролируемых лабораторных условиях. Представлены и обсуждены результаты испытаний образцов пластичного и затвердевшего бетона из партий, изготовленных параллельно с каждой добавкой и без нее.
Различные воздухововлекающие агенты производят различное количество захвата воздуха в зависимости от эластичности пленки образующегося пузыря и степени снижения поверхностного натяжения. Точно так же разные количества воздухововлекающих агентов приведут к разным количествам воздухововлечения.
Водоцементное отношение является одним из важных факторов, влияющих на количество воздуха. При очень низком соотношении вода/цемент водяная пленка на цементе будет недостаточной для обеспечения адекватного пенообразования. При промежуточном соотношении вода/цемент (т.е. от 0,4 до 0,6 ) образуется обильных пузырьков воздуха. Но при более высоком водоцементном отношении , несмотря на то, что вначале образуется большое количество воздухововлечения, большая часть пузырьков будет постепенно теряться со временем.
Классификация заполнителя показала хорошее влияние на количество вовлеченного воздуха. Было установлено, что 90 005 количество воздуха увеличилось от самого низкого модуля крупности песка до пика около F.M. 2,5, а затем резко снизился. Песчаная фракция 300 и 150 мкм показала значительное влияние на количество воздухововлечения. Большее количество этих фракций приводило к большему воздухововлечению.
Установлено, что количество воздухововлечения увеличивается со временем перемешивания до определенного времени, а затем при длительном перемешивании воздухововлечение уменьшается.
Было обнаружено, что температура бетона во время смешивания оказывает значительное влияние на количество вовлеченного воздуха. Количество вовлеченного воздуха уменьшается по мере повышения температуры бетона.
Компоненты цемента, особенно содержание щелочи, играют важную роль в вовлечении воздуха в бетон. Точно так же тонкость цемента также является фактором.
Содержание воздуха… уменьшается в процессе уплотнения из-за движения пузырьков воздуха к поверхности… [A] может быть потеряно до 50% вовлеченного воздуха после вибрации в течение 2 1/2 минут и до 80 процентов могут быть потеряны при вибрации в течение 9 минут.

Таблица 6 Оптимальная бетонная смесь
Материал	Масса/объем
Портландцемент, тип I	78,2 кг (472 фунта)
Диоксид кремния, 10% цемента	7,82 кг (47,2 фунта)
Вода	95 кг (209 фунтов)
Фактическое водоцементное отношение	0,50
HRWRA	2,4 л
Стабилизатор	113 г
Нейлоновое волокно	453,6 г
Формованная пена	0,57 м3 (20,11 куб. фута)

[A]dсмеси , используемые в сочетании с воздухововлекающими агентами, будут… значительно влиять на количество вовлеченного воздуха. Использование 9Летучая зола 0005 в бетоне уменьшит количество вовлеченного воздуха. Аналогичным образом, использование хлорида кальция также имеет тенденцию уменьшать и ограничивать вовлечение воздуха.

См. также[править]

Архитектура
Дизайн
Машиностроение
Ферроцемент
Структура с тонкой оболочкой

Внешние ссылки[править]

Википедия
В Википедии есть статья о:
Пенобетон
Поиск видео на YouTube: пенобетон, газобетон.
Что такое легкий бетон? -Типы, использование и преимущества
🕑 Время чтения: 1 минута
Содержание:
Что такое легкий бетон?
Классификация легкого бетона
Типы легкого бетона
1. Легкие заполнители бетон
2. аэрированный бетон
3. Нет плавников бетон
Виды бетонного бетона на основе продуманности и прочности0012
1. Бетон с низкой плотностью
2. Бетон умеренной плотности
3. Конструктивный бетон
Использование легкого бетона
Преимущества легкого бетона
DUPBOLINGSIAL IRUBLIENTER BECOLE BECTEE
9999999999999999999999999999999999999.
Легкая бетонная смесь изготавливается с легким крупным заполнителем, и иногда часть или весь мелкий заполнитель может быть легким вместо обычного заполнителя. Конструкционный легкий бетон имеет плотность на месте (удельный вес) порядка 9.От 0 до 115 фунтов/фут³ (от 1440 до 1840 кг/м³).
Нормальный бетон плотностью от 140 до 150 фунтов/фут³ (от 2240 до 2400 кг/м³). Для структурных применений прочность бетона должна быть больше 2500 фунтов на квадратный дюйм (17,0 МПа).
Легкие заполнители, используемые в конструкционном легком бетоне, обычно представляют собой вспененный сланец, глину или сланцевые материалы, которые были обожжены во вращающейся печи для получения пористой структуры. Также используются другие продукты, такие как доменный шлак с воздушным охлаждением.
Существуют и другие классы неструктурных LWC с более низкой плотностью, изготовленные из других материалов-заполнителей и с большим количеством воздушных пустот в матрице цементного теста, например, в ячеистом бетоне.
Классификация легкого бетона
Различные виды легкого бетона удобно классифицировать по способу их производства. Это:
Путем использования пористого легкого заполнителя с низким кажущимся удельным весом, то есть ниже 2,6. Этот тип бетона известен как Бетон с легким заполнителем.
Путем создания больших пустот в бетонной или растворной массе; эти пустоты следует четко отличить от чрезвычайно мелких пустот, образующихся в результате вовлечения воздуха. Этот тип бетона по-разному известен как газобетон , ячеистый, пенопласт или газобетон .
Путем исключения мелкого заполнителя из смеси, так что присутствует большое количество промежуточных пустот; Обычно используется крупный заполнитель нормальной массы. Этот бетон как без мелких частиц бетон.
LWC также можно классифицировать в зависимости от цели, для которой он будет использоваться: он может различать конструкционный легкий бетон (ASTM C 330-82a), бетон, используемый в каменных блоках (ASTM C 331-81), и изоляционные бетон (ASTM C 332-83).
Эта классификация конструкционного легкого бетона основана на минимальной прочности: согласно ASTM C 330-82a, прочность на сжатие в течение 28 дней в цилиндре не должна быть менее 17 МПа (2500 фунтов на кв. дюйм).
Плотность (удельный вес) такого бетона (определенная в сухом состоянии) не должна превышать 1840 кг/м³ (115 фунтов/фут³) и обычно составляет от 1400 до 1800 кг/м³ (от 85 до 110 фунтов/фут³) . С другой стороны, каменный бетон обычно имеет плотность от 500 до 800 кг/м³ (от 30 до 50 фунтов/фут³) и прочность от 7 до 14 МПа (от 1000 до 2000 фунтов на квадратный дюйм).
Типы Легкий бетон
1. Легкий заполнитель Бетон
В начале 19В 50-х годах в Великобритании было принято использование легких бетонных блоков для несущих внутренних листов полых стен. Вскоре после этого разработка и производство новых видов искусственного LWA (легкого заполнителя) позволили внедрить LWC высокой прочности, пригодной для строительных работ.
Эти достижения стимулировали использование бетона LWA в конструкциях, особенно там, где необходимость снижения веса конструкции была важным фактором с точки зрения дизайна или экономии.
Ниже перечислены несколько типов легких заполнителей, подходящих для конструкционного железобетона:-
Пемза – используется для железобетонных плит крыши, в основном для промышленных крыш в Германии.
Вспененный шлак — первый легкий заполнитель , пригодный для железобетона, который производился в больших количествах в Великобритании.
Керамзиты и сланцы – способны достигать достаточно высокой прочности для предварительно напряженного бетона. Хорошо зарекомендовали себя под торговыми марками Aglite и Leca (Великобритания), Haydite, Rocklite, Gravelite и Aglite (США).
Sintered Pulverized – заполнитель топливной золы – используется в Великобритании для различных строительных целей и продается под торговой маркой Lytag
2. Газобетон
плотность, теплопроводность и прочность. Как и брус его можно пилить, скручивать и прибивать гвоздями, а есть негорючие. Для работ на месте обычными методами аэрации являются смешивание со стабилизированной пеной или взбивание воздуха с помощью воздухововлекающих агентов.
Сборные изделия обычно изготавливают путем добавления в смесь около 0,2% порошка алюминия, который вступает в реакцию со щелочными веществами в связующем с образованием пузырьков водорода.
Газобетон воздушной сушки используется там, где требуется небольшая прочность, напр. стяжка крыши и прокладка труб. Полное развитие прочности зависит от реакции извести с кремнистыми заполнителями, и при одинаковой плотности прочность бетона, отвержденного паром под высоким давлением, примерно в два раза выше, чем у бетона, отвержденного воздухом, а усадка составляет только одну треть или меньше.
Газобетон представляет собой легкий ячеистый материал, состоящий из цемента и/или извести и песка или другого кремнистого материала. Его изготавливают с помощью физического или химического процесса, во время которого либо воздух, либо газ вводят в суспензию, которая обычно не содержит крупнозернистого материала.
Газобетон, используемый в качестве конструкционного материала, обычно отверждается паром под высоким давлением. Таким образом, он изготавливается на заводе и доступен пользователю только в виде сборных элементов для полов, стен и крыш. Блоки для кладки на раствор или клей изготавливаются без армирования.
Более крупные блоки усилены стальными стержнями для защиты от повреждений при транспортировке, погрузочно-разгрузочных работах и дополнительных нагрузках. Автоклавный газобетон, который был первоначально разработан в Швеции в 1929 году, в настоящее время производится во всем мире.
3. Бетон без фракций
Термин «бетон без фракций» обычно означает бетон, состоящий только из цемента и крупного (9–19 мм) заполнителя (не менее 95 % должны проходить через сито BS с размером ячеек 20 мм, не более 10 %). должно проходить через сито BS 10 мм и ничего не должно проходить через сито BS 5 мм), и продукт, образованный таким образом, имеет множество пор, равномерно распределенных по всей его массе.
Бетон без фракций в основном используется для несущих, отлитых на месте наружных и внутренних стен, ненесущих стен и заливки под полы для твердых грунтовых полов (CP III: 1970, BSI). Бесмелкий бетон был представлен в Великобритании в 1923 году, когда в Эдинбурге было построено 50 домов, а через несколько лет — 800 в Ливерпуле, Манчестере и Лондоне.
Это описание относится к бетону, который содержит только один крупный заполнитель размером от 10 мм до 20 мм (либо плотный заполнитель, либо легкий заполнитель, такой как спеченный PFA). Плотность составляет примерно две трети или три четверти плотности плотного бетона, изготовленного с теми же заполнителями.
Бетон без фракций почти всегда заливается на месте, главным образом, в качестве несущих и ненесущих стен, в том числе в заполнении стен, в каркасных конструкциях, но иногда в качестве заполнения под твердыми полами и для стяжек крыш.
Бетон без мелких частиц, таким образом, представляет собой агломерацию крупных частиц заполнителя, каждая из которых окружена слоем цементного теста толщиной примерно до 1,3 мм (0,05 дюйма). Таким образом, в массе бетона существуют большие поры, которые обусловливают его низкую прочность, но их большой размер означает, что капиллярное движение воды невозможно.
Несмотря на то, что прочность безмелкого бетона значительно ниже, чем у обычного бетона, этой прочности в сочетании с меньшей статической нагрузкой конструкции достаточно для зданий высотой до 20 этажей и для многих других применений.
Типы легкого бетона в зависимости от плотности и прочности
LWC можно классифицировать как:
Бетон низкой плотности
Бетон средней прочности
Конструкционный бетон
1. Бетон низкой плотности
Используются в основном для изоляции. При небольшом удельном весе, редко превышающем 800 кг/м³, показатели теплоизоляции высоки. Прочность на сжатие низкая, примерно от 0,69 до 6,89 Н/мм2.
2. Бетон средней плотности
Использование этих бетонов требует достаточной степени прочности на сжатие, поэтому они занимают промежуточное положение между конструкционным бетоном и бетоном низкой плотности. Иногда их проектируют как «заполняющий» бетон. Прочность на сжатие составляет приблизительно 6,89.до 17,24 Н/мм² и значения изоляции промежуточные.
3. Конструкционный бетон
Бетон с полной структурной эффективностью содержит заполнители, которые находятся на другом конце шкалы и обычно изготавливаются из керамзита, глины, сланца, шлака и летучей золы. Минимальная прочность на сжатие составляет 17,24 Н/мм².
Большинство конструкционных LWC способны производить бетон с прочностью на сжатие свыше 34,47 Н/мм².
Поскольку удельный вес конструкционного LWC значительно больше, чем у бетона низкой плотности, эффективность изоляции ниже. Однако показатели теплоизоляции конструкционного LWC существенно лучше, чем у NWC.
Использование Легкий бетон
Стяжки и утолщения общего назначения, особенно когда такие стяжки или утолщения и нагрузки на полы, крыши и другие элементы конструкции.
Стяжки и стены, где древесина должна быть прикреплена гвоздями.
Литье конструкционной стали для защиты от огня и коррозии или в качестве покрытия в архитектурных целях.
Теплоизоляция крыш.
Изоляция водопроводных труб.
Устройство перегородок и панельных стен в каркасных конструкциях.
Крепежные кирпичи для установки гвоздей в столярных изделиях, главным образом в домашнем или домашнем строительстве.
Общая изоляция стен.
Оштукатуренная поверхность для наружных стен небольших домов.
Также используется для железобетона.
Преимущества Легкий бетон
Уменьшенная статическая нагрузка мокрого бетона позволяет заливать более длинные пролеты без опор. Это экономит труд и время круга для каждого этажа.
Уменьшение статической нагрузки, более высокая скорость строительства и снижение затрат на транспортировку и погрузочно-разгрузочные работы. Восьмерка здания с точки зрения нагрузок, передаваемых фундаментом, является важным фактором при проектировании, особенно в случае высотных зданий.
Использование LWC иногда позволяло продолжить конструкцию, от которой в противном случае отказались бы из-за чрезмерного веса. В каркасных конструкциях значительная экономия затрат может быть достигнута за счет использования LWC для строительных полов, перегородок и внешней облицовки.
Для большинства строительных материалов, таких как глиняный кирпич, грузоподъемность ограничена не объемом, а весом. Контейнеры подходящей конструкции позволяют экономично перевозить гораздо большие объемы LWC.
Менее очевидной, но, тем не менее, важной характеристикой LWC является его относительно низкая теплопроводность, свойство, которое улучшается с уменьшением плотности в последние годы, с увеличением стоимости и нехваткой источников энергии. расход топлива при сохранении и даже улучшении комфортных условий в зданиях. Об этом свидетельствует тот факт, что сплошная стена из газобетона толщиной 125 мм даст теплоизоляцию примерно в четыре раза большую, чем стена из глиняного кирпича толщиной 230 мм.
Долговечность легкого бетона
Долговечность определяется как способность материала противостоять воздействию окружающей среды. В строительном материале, как химическое воздействие, физическое воздействие и механическое воздействие:-
Химическое воздействие, как совокупность грунтовых вод, особенно сульфатов, загрязненного воздуха и разливов реактивных жидкостей LWC не имеет особой устойчивости к этим воздействиям: действительно, он обычно двигаться пористее, чем обычный портландцемент. Не рекомендуется использовать ниже влажного слоя. Химическим аспектом долговечности является устойчивость самого материала, особенно в присутствии влаги.
Физические нагрузки, которым подвергается LWC, в основном представляют собой воздействие мороза, а также усадочные и температурные нагрузки. Напряжения могут быть вызваны усадкой бетона при высыхании, дифференциальными тепловыми движениями между разнородными материалами или другими явлениями аналогичного характера. Усадка при высыхании обычно вызывает растрескивание LWC, если не принять соответствующих мер предосторожности.
Механические повреждения могут возникнуть в результате истирания или чрезмерной нагрузки на изгибаемые элементы. Самые легкие сорта LWC относительно мягкие, поэтому они подвержены некоторому истиранию, если они по другим причинам не защищены рендерингом.
Является ли газобетон таким же прочным, как бетон?
Aircrete — это материал, который сочетает в себе прочность, долговечность и легкий вес, что облегчает работу с ним при строительстве. Он относительно недорог по сравнению с бетоном и оказывает меньшее воздействие на окружающую среду.
Газобетон не такой прочный, как бетон. Его на 50 % прочнее обычного бетона . В отличие от бетона, который содержит материалы, которые делают его плотным, Aircrete содержит пузырьки воздуха или шарики пенопласта, чтобы сделать бетон менее компактным и легким.
Это руководство поможет вам определить, обладает ли газобетон универсальными свойствами, которые могли бы в конечном итоге заменить бетон в строительных проектах. Так что читайте дальше.
Насколько прочен Aircrete?
Автоклавный газобетон, также известный как пенобетон или аэробетон, представляет собой обычный бетон, который включает смесь песка, золы-уноса, извести, гипса, цемента, алюминиевой пудры и воды.
Целью газобетона является вытеснение бетона воздухом. В середине 19В 90-х годах Aircrete считался непрочным, недолговечным и имел высокие характеристики усадки. Причина – нестабильные пенные пузыри, возникающие при производстве пенобетона очень низкой плотности, менее 300 кг/м3.
И наоборот, правильная разработка Aircrete должна гарантировать, что воздух, вовлеченный в формуемый бетон, будет очень маленьким, равномерным и будет иметь постоянные пузырьки.
Смесь также должна оставаться целой и изолированной, чтобы не увеличивать проницаемость цементного теста между пустотами. Плотность пены имеет решающее значение для изготовления высококачественного Aircete. Пена должна быть стойкой, твердой и не должна растворяться слишком быстро; в противном случае он рухнет.
Коммерческие пенообразователи на белковой основе позволяют производить более качественную пену для изготовления Aircrete. Пена перемешивается с помощью пенообразователя со сжатым воздухом для получения Aircrete.
Пенообразователи на основе синтетических ферментов и добавки, повышающие устойчивость пены, значительно повысили стабильность Aircrete. Кроме того, специализированное пенообразующее, смесительное и насосное оборудование, используемое в производстве пенобетона, улучшило продукт, позволив производить блоки плотностью 75 кг/м3.
И наоборот, при плотности в сухом состоянии от 400 до 1600 кг/м3 (примерно от 25 фунтов/фут3 до 100 фунтов/фут3) получается пенобетон. Однако плотность Aircrete варьируется в зависимости от области применения от 12,5 фунтов/фут3 до 100 фунтов/фут3.
Почему газобетон не такой прочный, как бетон
Пенобетон более легкой плотности режется ручной пилой на различные размеры до желаемых пропорций. Кроме того, в отличие от стандартного бетона, Aircrete легко сверлить и резать, что делает его легким и быстрым для строителей.
Сборные пенобетонные конструкции имеют гладкую отделку, что снижает штукатурные и трудозатраты. Aircrete обладает теплоизоляционными и звукоизоляционными свойствами, которые сильно отличают его применение от стандартного бетона.
Эти свойства делают его идеальным для различных целей, таких как изоляция полов, крыш и восстановление траншей. Это также устраняет тепловой мост, который обеспечивает приток наружного воздуха в обычную бетонную конструкцию. Газобетон менее плотный, чем бетон, и легкий, что делает работу с ним менее утомительной при строительстве.
Блоки Aircrete, наоборот, огнеупорны и водонепроницаемы, не гниют и не разлагаются в воде. Поскольку мир продолжает стремиться заменить вредные строительные материалы более экологичными, Aircrete отличается низким воздействием на окружающую среду, что делает его отличным нетоксичным строительным материалом.
Рекомендуемые проекты для Aircrete
Сегодня сборный газобетон широко используется в коммерческих зданиях, школах, квартирах, автомагистралях и промышленных объектах в США, некоторых европейских странах, Индии, Малайзии, Мексике и некоторых африканских странах. Вот несколько строительных проектов, в которых можно использовать Aircrete:
Сборные сборы изоляции
Мостовые набережные
Сборные блоки
Условные компенсации.
Сборные стеновые элементы
Монолитные стены
Заполнение пустотелых блоков и т. д.
Несмотря на то, что Aircrete прочный, легкий, нетоксичный и обладает теплоизоляционными свойствами, он может ослабить оболочку купола из-за потери общей прочности. Кроме того, на строительство уйдет больше времени, потому что требуется больше проходов бетона более низкой плотности.
Насколько прочен бетон?
Бетон — это наиболее распространенный и широко используемый в мире строительный материал, включая мелкие и крупные заполнители, связанные вместе жидким цементом.
На протяжении всей истории римляне, греки и египтяне использовали примитивную форму бетона. В начале двадцатого века бетон, смешанный с местными заполнителями, стал устоявшейся отраслью.
Использование бетона вдвое превышает использование стали, дерева, пластика и алюминия вместе взятых. Использование бетонных блоков в ряде строительных проектов демонстрирует его популярность. Бетонные блоки обладают прочностными, теплоизоляционными и звукоизоляционными свойствами.
И наоборот, отличительная черта, придающая бетону долговечность, делает его идеальным для всех типов несущих стен. Плотные бетонные блоки включают цемент, песок, воду и каменную гальку.
Когда заполнитель смешивается со связующим, таким как портландцемент, он образует суспензию, которой можно легко придать нужную форму. Агрегаты образуют твердую матрицу, которая связывает материалы вместе в прочный камнеподобный материал.
Существует множество типов бетона, различающихся по прочности, плотности, химической и термической стойкости. Однако в стандартном бетоне используется портландцемент и стальная арматура для обеспечения высокой общей прочности для несущих конструкций.
Прочность бетона
Величина прочности бетона измеряется как предел прочности по нижней границе или предел прочности по верхней границе. Бетон низкой прочности имеет давление 14 МПа (2000 фунтов на квадратный дюйм), в то время как бетон для повседневного использования включает 20 МПа (2900 фунтов на квадратный дюйм).
Высокопрочный бетон в крупных строительных проектах имеет прочность 40 МПа (5800 фунтов на квадратный дюйм). Кроме того, очень жесткие коммерческие конструкции включают бетон с давлением 130 МПа (18900 фунтов на кв. дюйм).
Поскольку бетон обладает высокой общей прочностью, но более низкой прочностью на растяжение, необходимо армировать его прочными натяжными материалами, такими как стальные арматурные стержни, углеродные волокна, стальные волокна, арамидные волокна и пластиковые волокна. Кроме того, он имеет низкий коэффициент теплового расширения и сжимается по мере созревания.
Повышение прочности бетона
Правильное отверждение бетона имеет решающее значение, поскольку оно приводит к повышению стабильности и снижению проницаемости. Кроме того, ранняя прочность повышается, если во время процесса отверждения он остается влажным.
Надлежащим образом гидратированный бетон, который достигает своей предельной прочности, должен быть надлежащим образом гидратирован. Отверждение бетонных плит также включает распыление отвердителей, которые создают на бетоне водоудерживающую пленку.
Для высокопрочных конструкций используется метод ускоренного твердения, который включает нагрев залитого бетона паром. Кроме того, во время отверждения необходимо соблюдать осторожность, чтобы избежать замерзания и перегрева из-за экзотермической установки материала.
Пар повышает температуру и сохраняет бетонную плиту влажной, так что процесс гидратации протекает быстро. Традиционное отверждение включает в себя заливку поверхности бетона водой и обертывание полиэтиленом для предотвращения обезвоживания.
Другие методы отверждения включают мокрую мешковину и пластиковую пленку. Неправильное отверждение бетона снижает прочность, вызывает образование накипи, трещин и снижает сопротивление истиранию.
Бетон является относительно дешевым материалом, негорючим, податливым во влажном состоянии и прочным при сжатии. Он применяется в широком диапазоне применений от мостов, дорог, плотин, бордюров, труб, водостоков и многого другого.
Кроме того, бетон используется не только в качестве строительного материала для крупномасштабных проектов, но и необходим при возведении бетонных ограждений для мер безопасности. Это также помогает регулировать внутреннюю температуру в зданиях для повышения энергоэффективности и снижения затрат.
Заключение
Газобетон – привлекательный материал, и существует множество областей применения, где он может быть уместным. Кроме того, сборные изделия Aircrete легко использовать для крупноформатных конструкций благодаря их легким свойствам.
Материал также является экологически чистым, устойчивым к вредителям, прочным, экономичным, огнеупорным и водостойким. Однако, в отличие от Aircrete, обычный бетон является одним из самых прочных строительных материалов.
Отличается превосходной огнестойкостью, прочностью на сжатие и набирает прочность по мере созревания. Он относительно дешев, требует минимального обслуживания и обеспечивает тепловую массу. Это применимо к широкому спектру приложений, таких как фундаменты, жилые дома, плотины, дороги и другие проекты.
Источники
Wikipedia: Admixture (бетон)
Монолитный: аэрированный бетон против бетона с тонкой оболочкой
Ядро: Преимущества и последствия продуктов с низкой плотностью
Wikipedia: Concete
666666666666666666666666666666616666666666666666666666666666666616. : 8 причин, по которым AirCrete должен заменить бетон в строительстве
Википедия: ускоренное отверждение
Проектирование зданий: использование бетонных конструкций для защиты строительных площадок
Ячеистый бетон в строительстве — Проектирование зданий
Мы используем файлы cookie, чтобы обеспечить вам максимально удобные условия пользования нашим веб-сайтом. Вы можете узнать о наших файлах cookie и о том, как отключить файлы cookie, в нашей Политике конфиденциальности. Если вы продолжите использовать этот веб-сайт без отключения файлов cookie, мы будем считать, что вы довольны их получением. Закрывать.
Редактировать эту статью
Последняя редакция 01 ноя 2020
См. вся история
Легкий ячеистый (пенобетон) производится путем смешивания предварительно сформированной устойчивой пены и цементного раствора. Ячеистый бетон вытесняет традиционные материалы в строительной отрасли благодаря своей легкости, высокому качеству и доступности.
Ячеистый бетон может иметь диапазон плотности в сухом состоянии, обычно от 400 кг/м3 до 1600 кг/м3, и диапазон прочности на сжатие, от 1 Н/мм2 до 15 Н/мм2. Он очень универсален, так как его можно настроить для оптимальной производительности и минимальной стоимости путем выбора подходящей конструкции смеси.
Прогнозируется, что рынок ячеистого бетона вырастет с 337,6 млн долларов США в 2015 году до 449,8 млн долларов США к 2020 году при прогнозируемом среднегодовом темпе роста 5,9%.
Ускоренная урбанизация, развитие инфраструктуры и растущая индустриализация привели к росту рынка ячеистого бетона. Растущие доходы и покупательная способность людей в развивающихся странах и растущий спрос со стороны секторов конечного использования, таких как коммерческие здания, жилые дома и инфраструктура, являются основными факторами, определяющими рынок.
Этот рост будет стимулироваться расширением применения в строительных компонентах, блоках, заполнении пустот и изоляции крыш.
В Великобритании использование ячеистого бетона стало популярным после того, как он был указан для восстановления траншей в Законе о новых дорогах и уличных работах 1991 года. Другие области применения включают дорожные основания, стабилизацию грунта, опоры и укрепление мостов, а также мелиорацию земель.
Благодаря своему легкому весу ячеистый бетон может косвенно снизить затраты на проект, например, за счет снижения общей нагрузки на здание, так что для его поддержки требуется меньшее количество свай.
Ячеистый бетон является очень текучим материалом, поэтому его можно легко укладывать под действием силы тяжести, и он может быть самовыравнивающимся. Как правило, он используется для изготовления плит перекрытий, оконных панелей и крыш.
Ключевые компании, участвующие в рынке:
Propump Engineering (Великобритания)
Сен-Гобен (Франция),
Fillcrete (ЮАР),
Xella Group (Германия),
Cellucrete (США),
Cematrix (Канада),
Litebuilt (Австралия),
Нублок (ЮАР),
Laston Italiana S.P.A (Италия),
Cellular Concrete Technologies (США),
Aerix Industries (США),
ACICO (Кувейт),
Ширке (Индия),
Broco Industries (Индонезия),
Aircrete Europe (Нидерланды).
EAB Associates (Великобритания)
Ячеистый бетон обеспечивает структуру, изоляцию, огнестойкость и устойчивость к плесени. К изделиям из ячеистого бетона относятся блоки, стеновые панели, панели пола и кровли, перемычки. Он также обеспечивает наполнитель низкой плотности, используемый в геотехнических приложениях.
На сектор инфраструктуры приходится наибольшая доля рынка, и эта тенденция, по прогнозам, сохранится в течение прогнозируемого периода. Ожидается, что этот сегмент будет расти самыми быстрыми темпами в течение прогнозируемого периода. Ожидается, что рост развития строительной отрасли и экологически чистых строительных материалов будет способствовать росту сектора инфраструктуры. Жилой сектор, по прогнозам, станет вторым по величине сегментом на рынке в ближайшие годы.
Ожидается, что растущий спрос на легкие строительные материалы во всем мире будет стимулировать развитие рынка. Сегмент дорожных оснований будет иметь самый высокий среднегодовой темп роста в период с 2015 по 2020 год, за ним следуют строительные материалы и бетонные трубы.
Ожидается, что на европейский регион будет приходиться наибольшая доля рынка ячеистого бетона с 2015 по 2020 год. Прогнозируется, что Азиатско-Тихоокеанский регион будет самым быстрорастущим регионом рынка в течение прогнозируемого периода. Такие страны, как Китай и Индия, трансформируют свою экономику с экономики, основанной на сельском хозяйстве, на экономику, основанную на производстве и других отраслях промышленности. Увеличение урбанизированного населения в Китае и Индии и рост располагаемого дохода являются движущей силой рынка ячеистого бетона в Азиатско-Тихоокеанском регионе.
[править] Связанные статьи на вики Designing Buildings.
Связующее, активируемое щелочью.
Щелочно-агрегатная реакция (ЩАР).
Конструкции железобетонные композитные.
Бетон и сталь.
Бетонный завод.
Зольная пыль.
Опалубка.
Бетон, армированный графеном.
Конопляный бетон.
Сборный железобетон.
Предварительно напряженный бетон.
Железобетон.
Стяжка.
Самоуплотняющийся бетон.
Умный бетон.
Topmix Проницаемый.
Доля
Добавить комментарий
Отправьте нам отзыв
Вид история комментариев
Бетон — Переиздание Википедии // WIKI 2
Эта статья о строительном материале. Чтобы узнать о других значениях, см. Бетон (значения). Не путать с цементом, раствором, раствором или штукатуркой.
Огромная бетонная конструкция — плотина Гувера
Бетон — это композитный материал, состоящий из мелкого и крупного заполнителя, скрепленных жидким цементом (цементной пастой), который со временем затвердевает (отверждается). Бетон является вторым наиболее часто используемым веществом в мире после воды, ^[1] и является наиболее широко используемым строительным материалом. ^[2] Его использование во всем мире, тонна за тонну, в два раза больше, чем использование стали, дерева, пластика и алюминия вместе взятых. ^{[ ссылка требуется ]} Ожидается, что к 2025 году мировой рынок товарного бетона, крупнейший сегмент рынка бетона, превысит 600 миллиардов долларов дохода. В частности, процесс производства цемента производит большие объемы выбросов парниковых газов, что приводит к чистым 8% глобальных выбросов. ^[4] ^[5] Другие экологические проблемы включают широко распространенную незаконную добычу песка, воздействие на окружающую среду, такое как увеличение поверхностного стока или эффект городского острова тепла, а также потенциальные последствия для здоровья населения от токсичных ингредиентов. Проводятся значительные исследования и разработки, чтобы попытаться сократить выбросы или сделать бетон источником связывания углерода, а также увеличить содержание переработанного и вторичного сырья в смеси для достижения экономики замкнутого цикла. Ожидается, что бетон станет ключевым материалом для конструкций, устойчивых к климатическим бедствиям 9.0122 [6] , а также решение для снижения загрязнения других отраслей промышленности, улавливание таких отходов, как угольная летучая зола или бокситовые хвосты и остатки.
Заливка бетона в арматуру
При смешивании заполнителя с сухим портландцементом и водой смесь образует жидкую суспензию, которая легко заливается и формуется. Цемент вступает в реакцию с водой посредством процесса, называемого гидратацией бетона, который затвердевает в течение нескольких часов, образуя твердую матрицу, которая связывает материалы вместе в прочный камнеподобный материал, который имеет множество применений. ^[7] Это время позволяет не только отливать бетон в формы, но и выполнять различные технологические процессы. Процесс гидратации является экзотермическим, что означает, что температура окружающей среды играет важную роль в том, сколько времени требуется бетону для схватывания. Часто в смесь включают добавки (такие как пуццоланы или суперпластификаторы) для улучшения физических свойств влажной смеси, задержки или ускорения времени отверждения или иного изменения готового материала. Большая часть бетона заливается армирующими материалами (такими как арматура), встроенными для обеспечения прочности на растяжение, в результате чего получается железобетон.
В прошлом цементные вяжущие на основе извести, такие как известковая замазка, часто использовались, но иногда с другими гидравлическими цементами (водостойкими), такими как кальциево-алюминатный цемент или портландцемент, для формирования портландцементного бетона (названного в честь его визуального сходство с портлендским камнем). ^[8] ^[9] Существует множество других нецементирующих типов бетона с другими методами связывания заполнителя, включая асфальтобетон с битумным вяжущим, который часто используется для дорожных покрытий, и полимерные бетоны, в которых полимеры используются в качестве Связующее. Бетон отличается от раствора. В то время как бетон сам по себе является строительным материалом, раствор является связующим веществом, которое обычно скрепляет кирпичи, плитку и другие элементы каменной кладки. ^[10]
Этимология

Слово бетон происходит от латинского слова « concretus » (что означает компактный или сжатый), ^[11] совершенное пассивное причастие от « concrescere », от «6 con ». -» (вместе) и « кресцер » (выращивать).
История
Древние времена
Бетон майя на руинах Ушмаля (850-925 гг. н.э.) упоминается в «Инциденты путешествия по Юкатану » Джона Л. Стивенса. «Крыша плоская и была покрыта цементом». «Полы были цементные, местами твердые, но от долгой выдержки разбитые и теперь осыпающиеся под ногами». «Но на всем протяжении стена была прочной и состояла из больших камней, залитых раствором, почти таким же твердым, как скала».
Мелкосерийное производство бетоноподобных материалов было начато набатейскими торговцами, которые оккупировали и контролировали ряд оазисов и создали небольшую империю в регионах южной Сирии и северной Иордании с 4 века до н. э. К 700 г. до н.э. они обнаружили преимущества гидравлической извести с некоторыми самоцементирующими свойствами. Они построили печи для подачи раствора для строительства домов из бутовой кладки, бетонных полов и подземных водонепроницаемых цистерн. Они держали цистерны в секрете, поскольку они позволяли набатеям процветать в пустыне. ^[12] Некоторые из этих построек сохранились до наших дней. ^[12]
Классическая эпоха
Внешний вид римского Пантеона, завершенного в 128 г. н.э., самого большого неармированного бетонного купола в мире. ^[13]
Интерьер купола Пантеона, вид снизу. Бетон для кессонного купола укладывался в формы, установленные на временных лесах.
Opus caementicium в характерной римской арке. В отличие от современных бетонных конструкций, бетон, используемый в римских зданиях, обычно покрывался кирпичом или камнем.
В эпоху древнего Египта и более поздней римской эпохи строители обнаружили, что добавление в смесь вулканического пепла позволяет ей затвердевать под водой.
Бетонные полы были найдены в королевском дворце Тиринфа, Греция, который датируется примерно 1400-1200 годами до нашей эры. ^[14] ^[15] Известковые растворы использовались в Греции, на Крите и на Кипре в 800 г. до н.э. В ассирийском акведуке Джерван (688 г. до н.э.) использовался водонепроницаемый бетон. ^[16] Бетон использовался для строительства многих древних сооружений. ^[17]
Римляне активно использовали бетон с 300 г. до н.э. по 476 г. н.э. ^[18] Во времена Римской империи римский бетон (или opus caementicium ) производился из негашеной извести, пуццолана и заполнителя пемзы. Его широкое использование во многих римских постройках, ключевое событие в истории архитектуры, названное римской архитектурной революцией, освободило римское строительство от ограничений, связанных с каменными и кирпичными материалами. Это позволило создать революционные новые конструкции с точки зрения как структурной сложности, так и размеров. ^[19] Колизей в Риме был построен в основном из бетона, а Пантеон имеет самый большой в мире неармированный бетонный купол. ^[20]
Бетон, каким его знали римляне, был новым революционным материалом. Выложенный в форме арок, сводов и куполов, он быстро затвердел в твердую массу, свободную от многих внутренних усилий и напряжений, которые беспокоили строителей подобных сооружений из камня или кирпича. ^[21]
Современные тесты показывают, что opus caementicium имел такую же прочность на сжатие, как и современный бетон на портландцементе (около 200 кг/см ² [20 МПа; 2800 фунтов на квадратный дюйм]). ^[22] Однако из-за отсутствия армирования его прочность на растяжение была намного ниже, чем у современного железобетона, и его способ применения также отличался: ^[23]
важные детали. Во-первых, консистенция его смеси жидкая и однородная, что позволяет разливать его по формам, а не требует ручного наслаивания вместе с размещением заполнителя, который в римской практике часто состоял из щебня. Во-вторых, цельная арматурная сталь придает современным бетонным конструкциям большую прочность при растяжении, тогда как римский бетон мог зависеть только от прочности бетонного соединения, чтобы противостоять растяжению. ^[24]
Было обнаружено, что долговечность римских бетонных конструкций обусловлена использованием в них пирокластической (вулканической) породы и пепла, в результате чего происходит кристаллизация стратлингита (специфического сложного гидрата алюмосиликата кальция) ^[25] и коалесценция этого и аналогичных цементирующих вяжущих на основе силиката кальция, алюминия и гидрата помогли придать бетону большую степень сопротивления разрушению даже в сейсмически активных средах. ^[26] Римский бетон значительно более устойчив к эрозии морской водой, чем современный бетон; в нем использовались пирокластические материалы, которые со временем реагируют с морской водой с образованием кристаллов Al-тоберморита. ^[27] ^[28]
Благодаря широкому использованию бетона во многих римских постройках многие сохранились до наших дней. Термы Каракаллы в Риме — лишь один из примеров. Многие римские акведуки и мосты, такие как великолепный Пон-дю-Гар на юге Франции, имеют каменную облицовку на бетонном основании, как и купол Пантеона.
Средневековье
После Римской империи использование обожженной извести и пуццолана значительно сократилось. Низкие температуры печи при обжиге извести, отсутствие пуццолана и плохое смешивание способствовали снижению качества бетона и раствора. С 11 века более широкое использование камня в строительстве церквей и замков привело к увеличению спроса на раствор. Качество стало улучшаться в 12 веке за счет лучшего измельчения и просеивания. Средневековые известковые растворы и бетоны не были гидравлическими и использовались для скрепления каменной кладки, «сердечника» (связывания щебня кладочных ядер) и фундаментов. Варфоломей Англик в его De proprietatibus rerum (1240) описывает изготовление строительного раствора. В английском переводе 1397 года это гласит: «Лайм . .. представляет собой каменную породу; путем ее смешения с зондом и водой получается цемент». С 14 века качество строительного раствора снова было превосходным, но только с 17 века обычно добавляли пуццолану. ^[29]
Canal du Midi был построен из бетона в 1670 году.0007
Возможно, величайшим шагом вперед в современном использовании бетона была Башня Смитона , построенная британским инженером Джоном Смитоном в Девоне, Англия, между 1756 и 1759 годами. кирпич как заполнитель. ^[31]
Способ производства портландцемента был разработан в Англии и запатентован Джозефом Аспдином в 1824 году. Дорсет, Англия. Его сын Уильям продолжил разработки до 1840-х годов, что принесло ему признание за разработку «современного» портландцемента. ^[33]
Железобетон был изобретен в 1849 году Жозефом Монье. ^[34], а первый железобетонный дом был построен Франсуа Куанье ^[35] в 1853 году. Первый железобетонный мост был спроектирован и построен Жозефом Монье в 1875 году. ^[36]
Состав
Бетон представляет собой искусственный композиционный материал, состоящий из матрицы цементного вяжущего (обычно портландцементная паста или асфальт) и дисперсной фазы. или «наполнитель» заполнителя (обычно каменистый материал, рыхлые камни и песок). Связующее «склеивает» наполнитель вместе, образуя синтетический конгломерат. ^[37] Доступны многие типы бетона, определяемые составом вяжущих и типами заполнителей, используемых в соответствии с применением инженерного материала. Эти переменные определяют прочность и плотность, а также химическую и термическую стойкость готового изделия.
Поперечное сечение бетонной железнодорожной шпалы под рельсом
Заполнители состоят из крупных кусков материала в бетонной смеси, обычно крупного гравия или дробленых пород, таких как известняк или гранит, а также более мелких материалов, таких как песок.
Цементная паста, чаще всего изготовленная из портландцемента, является наиболее распространенным видом вяжущего вещества для бетона. Для цементных вяжущих вода смешивается с сухим цементным порошком и заполнителем, в результате чего получается полужидкая суспензия (паста), которой можно придать форму, обычно заливая ее в форму. Бетон затвердевает и твердеет в результате химического процесса, называемого гидратацией. Вода вступает в реакцию с цементом, который связывает другие компоненты вместе, создавая прочный материал, похожий на камень. Иногда добавляются другие вяжущие материалы, такие как летучая зола и шлакоцемент — либо предварительно смешанные с цементом, либо непосредственно в качестве компонента бетона — и они становятся частью вяжущего для заполнителя. ^[38] Летучая зола и шлак могут улучшить некоторые свойства бетона, такие как свежесть и долговечность. ^[38] В качестве вяжущего для бетона можно также использовать другие материалы: наиболее распространенным заменителем является асфальт, который используется в качестве вяжущего в асфальтобетоне.
Добавки добавляются для изменения скорости отверждения или свойств материала. Минеральные добавки используют переработанные материалы в качестве ингредиентов бетона. Известные материалы включают летучую золу, побочный продукт угольных электростанций; молотый гранулированный доменный шлак, побочный продукт сталеплавильного производства; и пары кремнезема, побочный продукт промышленных электродуговых печей.
Конструкции, в которых используется бетон на портландцементе, обычно включают стальную арматуру, потому что этот тип бетона может иметь высокую прочность на сжатие, но всегда имеет более низкую прочность на растяжение. Поэтому его обычно армируют прочными на растяжение материалами, обычно стальной арматурой.
Состав смеси конструкция зависит от типа возводимой конструкции, способа смешивания и подачи бетона, а также способа его укладки для формирования конструкции.
Цемент
Основная статья: Цемент
Несколько тонн цемента в мешках, около двух минут на выходе из печи для обжига цемента производительностью 10 000 тонн в день
Портландцемент является наиболее распространенным типом цемента общего назначения. Это основной ингредиент бетона, раствора и многих штукатурок. ^[39] Британский каменщик Джозеф Аспдин запатентовал портландцемент в 1824 году. Он был назван из-за сходства его цвета с портландцементом известняком, добываемым на английском острове оф Портленд и широко используемым в лондонской архитектуре. Он состоит из смеси силикатов кальция (алит, белит), алюминатов и ферритов — соединений, которые объединяют кальций, кремний, алюминий и железо в формах, способных реагировать с водой. Портландцемент и аналогичные материалы получают путем нагревания известняка (источника кальция) с глиной или сланцем (источником кремния, алюминия и железа) и измельчения этого продукта (называемого 9).0026 клинкер ) с источником сульфата (чаще всего гипс).
В современных печах для обжига цемента используются многие усовершенствованные функции для снижения расхода топлива на тонну производимого клинкера. Цементные печи представляют собой чрезвычайно большие, сложные и по своей природе пыльные промышленные установки, выбросы которых необходимо контролировать. Из различных ингредиентов, используемых для производства данного количества бетона, цемент является наиболее энергетически дорогим. Даже сложные и эффективные печи требуют от 3,3 до 3,6 гигаджоулей энергии для производства тонны клинкера, а затем измельчения его в цемент. Многие печи могут работать на трудноутилизируемых отходах, наиболее распространенными из которых являются использованные шины. Чрезвычайно высокие температуры и длительные периоды времени при этих температурах позволяют печам для обжига цемента эффективно и полностью сжигать даже трудноиспользуемые виды топлива. ^[40]
Вода
При смешивании воды с вяжущим материалом в процессе гидратации образуется цементное тесто. Цементная паста склеивает заполнитель, заполняет пустоты в нем и делает его более свободным. ^[41]
Согласно закону Абрамса, более низкое водоцементное отношение дает более прочный и долговечный бетон, тогда как большее количество воды дает более текучий бетон с большей осадкой. ^[42] Загрязненная вода, используемая для приготовления бетона, может вызвать проблемы при схватывании или привести к преждевременному разрушению конструкции. ^[43]
Портландцемент состоит из пяти основных соединений силикатов и алюминатов кальция в количестве от 5 до 50% по весу, которые все подвергаются гидратации, чтобы повысить прочность конечного материала. Таким образом, гидратация цемента включает множество реакций, часто протекающих одновременно. По мере протекания реакций продукты процесса гидратации цемента постепенно связывают между собой отдельные частицы песка и гравия и другие компоненты бетона, образуя твердую массу. ^[44]
Гидратация трехкальциевого силиката
Цемент химическое обозначение: C ₃ S + H → C-S-H + CH + тепло
Стандартное обозначение: Ca ₃ SiO ₅ + H ₂ O → (CaO)·(SiO ₂ )·(H ₂ O)(гель) + Ca(OH) _{23 ₂ Сбалансированный: 2Ca ₃ SiO ₅ + 7H ₂ O → 3(CaO)·2(SiO ₂ )·4(H ₂ O)(гель) + 3Ca(OH) _{2 (приблизительно; точное соотношение CaO, SiO ₂ и H ₂ O в C-S-H может варьироваться) ^[44]}}
Из-за характера химических связей, образующихся в этих реакциях, и конечных характеристик образующихся частиц рассматривается процесс гидратации цемента необратимы, что делает методы вторичной переработки цемента недопустимыми. ^[45]
Заполнители
Основная статья: Строительный заполнитель
Щебень заполнитель
Мелкие и крупные заполнители составляют основную часть бетонной смеси. В основном для этой цели используют песок, природный гравий и щебень. Переработанные заполнители (отходы строительства, сноса и раскопок) все чаще используются в качестве частичной замены природных заполнителей, в то время как ряд промышленных заполнителей, включая доменный шлак с воздушным охлаждением и зольный остаток, также разрешены.
Распределение размера заполнителя определяет, сколько вяжущего требуется. Заполнитель с очень равномерным распределением по размерам имеет самые большие пробелы, тогда как добавление заполнителя с более мелкими частицами имеет тенденцию заполнять эти пробелы. Связующее должно заполнять промежутки между заполнителем, а также склеивать поверхности заполнителя вместе и, как правило, является самым дорогим компонентом. Таким образом, изменение размеров заполнителя снижает стоимость бетона. ^[46] Заполнитель почти всегда прочнее вяжущего, поэтому его использование не оказывает отрицательного влияния на прочность бетона.
Перераспределение заполнителей после уплотнения часто создает неоднородность из-за влияния вибрации. Это может привести к градиентам прочности. ^[47]
Декоративные камни, такие как кварцит, небольшие речные камни или дробленое стекло, иногда добавляют к поверхности бетона для декоративной отделки «открытого заполнителя», популярной среди ландшафтных дизайнеров.
Добавки
Добавки представляют собой материалы в виде порошка или жидкостей, которые добавляют к бетону для придания ему определенных характеристик, недоступных для простых бетонных смесей. Добавки определяются как добавки, «вносимые по мере приготовления бетонной смеси». ^[48] Наиболее распространенными добавками являются замедлители и ускорители схватывания. При обычном использовании дозировка добавки составляет менее 5% от массы цемента и добавляется в бетон во время замеса/смешивания. ^[49] (см. § Производство ниже.) Распространенными типами добавок ^[50] являются следующие:
Ускорители ускоряют гидратацию (затвердевание) бетона. Типичными используемыми материалами являются хлорид кальция, нитрат кальция и нитрат натрия. Однако использование хлоридов может вызвать коррозию стальной арматуры и запрещено в некоторых странах, так что предпочтение отдается нитратам, даже если они менее эффективны, чем хлористые соли. Ускоряющие добавки особенно полезны для изменения свойств бетона в холодную погоду.
Воздухововлекающие агенты добавляют и уносят крошечные пузырьки воздуха в бетон, что уменьшает повреждения во время циклов замораживания-оттаивания, увеличивая долговечность. Однако вовлеченный воздух влечет за собой компромисс с прочностью, поскольку каждый 1% воздуха может снизить прочность на сжатие на 5%. ^[51] Если в результате процесса смешивания в бетон попадает слишком много воздуха, можно использовать пеногасители, чтобы стимулировать агломерацию пузырьков воздуха, поднять их на поверхность влажного бетона и затем рассеять.
Вяжущие вещества используются для создания связи между старым и новым бетоном (обычно это тип полимера) с широким температурным диапазоном и коррозионной стойкостью.
Ингибиторы коррозии
используются для минимизации коррозии стали и стальных стержней в бетоне.
Кристаллические добавки обычно добавляют при замесе бетона для снижения проницаемости. Реакция происходит при контакте с водой и негидратированными частицами цемента с образованием нерастворимых кристаллов игольчатой формы, которые заполняют капиллярные поры и микротрещины в бетоне, блокируя пути для воды и переносимых водой загрязнений. Бетон с кристаллической примесью может самогерметизироваться, так как постоянное воздействие воды будет непрерывно инициировать кристаллизацию, чтобы обеспечить постоянную водонепроницаемую защиту.
Пигменты можно использовать для изменения цвета бетона в эстетических целях.
Пластификаторы повышают удобоукладываемость пластика или «свежего» бетона, облегчая его укладку с меньшими усилиями по уплотнению. Типичным пластификатором является лигносульфонат. Пластификаторы можно использовать для уменьшения содержания воды в бетоне при сохранении удобоукладываемости, и из-за этого использования их иногда называют водоредукторами. Такая обработка улучшает его прочностные и износостойкие характеристики.
Суперпластификаторы (также называемые высокоактивными понизителями содержания воды) представляют собой класс пластификаторов, которые имеют меньше вредных эффектов и могут использоваться для повышения обрабатываемости в большей степени, чем это возможно с традиционными пластификаторами. Суперпластификаторы используются для повышения прочности на сжатие. Повышает удобоукладываемость бетона и снижает потребность в воде на 15–30 %.
Вспомогательные вещества для прокачки улучшают прокачиваемость, загущают пасту и уменьшают расслоение и кровотечение.
Замедлители схватывания замедляют гидратацию бетона и используются при больших или сложных заливках, когда частичное схватывание нежелательно до завершения заливки. Типичными замедлителями полиола являются сахар, сахароза, глюконат натрия, глюкоза, лимонная кислота и винная кислота.
Минеральные добавки и смешанные цементы
Компоненты цемента:
сравнение химических и физических характеристик ^[а] ^[52] ^[53] ^{[54] ³}
Имущество Портландцемент
Кремний ^[b]
Зольная пыль Известковый ^[c]
Зольная пыль Шлак
Цемент Диоксид кремния
дым
Массовая доля (%)
SiO ₂ 21,9 52 35 35 85–97
Ал ₂ О ₃ 6,9 23 18 12 —
Fe ₂ O ₃ 3 11 6 1 —
СаО 63 5 21 40 < 1
MgO 2,5 — — — —
SO ₃ 1,7 — — — —
Удельная поверхность (м ² /кг) ^[d] 370 420 420 400 9 Измерения удельной поверхности микрокремнезема методом адсорбции азота (БЭТ), другие методом воздухопроницаемости (Блейна).
Неорганические материалы, обладающие пуццолановыми или скрытыми гидравлическими свойствами, эти очень мелкозернистые материалы добавляют в бетонную смесь для улучшения свойств бетона (минеральные добавки), ^[49] или в качестве замены портландцементу (смешанные цементы). ^[55] Продукты, в состав которых входят известняк, летучая зола, доменный шлак и другие полезные материалы с пуццолановыми свойствами, проходят испытания и используются. Эти разработки становятся все более актуальными для минимизации воздействия, вызванного использованием цемента, печально известного тем, что он является одним из крупнейших производителей (примерно от 5 до 10%) глобальных выбросов парниковых газов. ^[56] Использование альтернативных материалов также способно снизить затраты, улучшить свойства бетона и переработать отходы, последнее из которых относится к аспектам экономики замкнутого цикла в строительной отрасли, спрос на которую постоянно растет с большим влиянием на добычу сырья. , практика образования и захоронения отходов.
Зола-уноса: побочный продукт электростанций, работающих на угле, используется для частичной замены портландцемента (до 60% по массе). Свойства летучей золы зависят от типа сжигаемого угля. В общем, кремнистая летучая зола является пуццолановой, в то время как известковая летучая зола обладает скрытыми гидравлическими свойствами. ^[57]
Измельченный гранулированный доменный шлак (GGBFS или GGBS): побочный продукт производства стали используется для частичной замены портландцемента (до 80% по массе). Обладает скрытыми гидравлическими свойствами. ^[58]
Микрокремнезем : побочный продукт производства кремния и сплавов ферросилиция. Дым кремнезема похож на летучую золу, но имеет размер частиц в 100 раз меньше. Это приводит к более высокому отношению поверхности к объему и гораздо более быстрой пуццолановой реакции. Диоксид кремния используется для повышения прочности и долговечности бетона, но обычно требует использования суперпластификаторов для повышения удобоукладываемости. ^[59]
Метакаолин с высокой реакционной способностью (HRM): Метакаолин производит бетон с прочностью и долговечностью, подобными бетону, изготовленному из микрокремнезема. В то время как микрокремнезем обычно имеет темно-серый или черный цвет, метакаолин с высокой реакционной способностью обычно имеет ярко-белый цвет, что делает его предпочтительным выбором для архитектурного бетона, где важен внешний вид.
Углеродные нановолокна могут быть добавлены в бетон для повышения прочности на сжатие и достижения более высокого модуля Юнга, а также для улучшения электрических свойств, необходимых для мониторинга деформации, оценки повреждений и контроля самочувствия бетона. Углеродное волокно имеет много преимуществ с точки зрения механических и электрических свойств (например, более высокая прочность) и поведения самоконтроля из-за высокой прочности на растяжение и высокой электропроводности. ^[60]
Углеродные продукты были добавлены для придания бетону электропроводности в целях защиты от обледенения. ^[61]
Производство
Бетонный завод, показывающий, как бетономешалка заполняется из бункеров для ингредиентов
Бетонный завод в Бирмингеме, Алабама, 1936 г. , цемент и любые добавки — для производства бетона. Производство бетона требует времени. После того, как ингредиенты смешаны, рабочие должны уложить бетон на место до того, как он затвердеет. В современном использовании большая часть производства бетона происходит на крупном промышленном объекте, называемом бетонным заводом, или часто на заводе периодического действия.
Бетонные заводы общего назначения бывают двух основных типов: заводы по производству готовых смесей и центральные бетоносмесительные заводы. Завод по производству готовых смесей смешивает все ингредиенты, кроме воды, а центральный завод по производству смесей смешивает все ингредиенты, включая воду. Централизованный бетоносмесительный завод обеспечивает более точный контроль качества бетона благодаря более точному измерению количества добавляемой воды, но его необходимо размещать ближе к рабочей площадке, где будет использоваться бетон, поскольку гидратация начинается на заводе.
Бетонный завод состоит из больших бункеров для хранения различных реактивных ингредиентов, таких как цемент, хранилища для сыпучих ингредиентов, таких как заполнитель и вода, механизмов для добавления различных добавок и поправок, оборудования для точного взвешивания, перемещения и смешивания некоторых или всех этих компонентов. ингредиенты и средства для дозирования бетонной смеси, часто в автобетоносмеситель.
Современный бетон обычно готовят в виде вязкой жидкости, чтобы его можно было заливать в формы, представляющие собой контейнеры, возводимые в полевых условиях для придания бетону желаемой формы. Бетонная опалубка может быть изготовлена несколькими способами, такими как скользящая опалубка и конструкция из стальных плит. В качестве альтернативы бетон можно смешивать с сухими нежидкими формами и использовать в заводских условиях для производства сборных железобетонных изделий.
Для обработки бетона используется широкий спектр оборудования, от ручных инструментов до тяжелой промышленной техники. Однако какое бы оборудование ни использовали строители, цель состоит в том, чтобы произвести желаемый строительный материал; ингредиенты должны быть правильно смешаны, размещены, сформированы и сохранены в течение ограниченного времени. Любой перерыв в заливке бетона может привести к тому, что первоначально уложенный материал начнет схватываться до того, как сверху будет добавлена следующая партия. Это создает горизонтальную плоскость слабости, называемую 9.0026 холодный стык между двумя партиями. ^[62] Когда смесь готова, необходимо контролировать процесс отверждения, чтобы гарантировать, что бетон приобретает желаемые свойства. Во время приготовления бетона различные технические детали могут повлиять на качество и характер продукта.
Расчетная смесь
Расчетная смесь Соотношения определяются инженером после анализа свойств конкретных используемых ингредиентов. Вместо использования «номинальной смеси» из 1 части цемента, 2 частей песка и 4 частей заполнителя (второй пример сверху) инженер-строитель разработает бетонную смесь по индивидуальному заказу, чтобы точно соответствовать требованиям площадки и условиям. установка соотношений материалов и часто разработка пакета добавок для точной настройки свойств или увеличения диапазона рабочих характеристик смеси. Бетон проектной смеси может иметь очень широкие характеристики, которые не могут быть выполнены с более базовыми номинальными смесями, но участие инженера часто увеличивает стоимость бетонной смеси.
Бетонные смеси в основном делятся на номинальные смеси, стандартные смеси и расчетные смеси.
Номинальные соотношения компонентов смеси даны в объеме Цемент : Песок : Заполнитель {\ displaystyle {\ text {Цемент : Песок : Заполнитель}}}. Номинальные смеси — это простой и быстрый способ получить базовое представление о свойствах готового бетона без проведения предварительных испытаний.
Различные руководящие органы (такие как Британские стандарты) определяют номинальные соотношения компонентов смеси в виде нескольких классов, обычно в диапазоне от более низкой прочности на сжатие до более высокой прочности на сжатие. Сорта обычно указывают на 28-дневную прочность куба. ^[63]
Перемешивание
См. также: Объемный бетоносмеситель и Бетономешалка
Тщательное перемешивание необходимо для получения однородного высококачественного бетона.
Раздельное смешивание пасты показало, что смешивание цемента и воды в пасту перед смешиванием этих материалов с заполнителями может увеличить прочность на сжатие полученного бетона. ^[64] Пасту обычно смешивают в высокоскоростном смесителе ножничного типа при водоцементном соотношении от 0,30 до 0,45 по массе. Премикс цементного теста может включать добавки, такие как ускорители или замедлители схватывания, суперпластификаторы, пигменты или микрокремнезем. Затем предварительно смешанную пасту смешивают с заполнителями и любой оставшейся загрузочной водой, а окончательное смешивание завершают в обычном бетоносмесительном оборудовании. 9
Бетонный пол в гараже
свежая (пластичная) бетонная смесь для правильного заполнения формы/формы желаемой работой (заливка, перекачка, распределение, трамбовка, вибрация) и без снижения качества бетона. Удобоукладываемость зависит от содержания воды, заполнителя (форма и распределение по размерам), содержания цемента и возраста (уровня гидратации) и может быть изменена путем добавления химических добавок, таких как суперпластификатор. Повышение содержания воды или добавление химических добавок повышает удобоукладываемость бетона. Чрезмерное количество воды приводит к повышенному вытеканию или сегрегации заполнителей (когда цемент и заполнители начинают разделяться), в результате чего качество бетона снижается. Изменения градации также могут повлиять на удобоукладываемость бетона, хотя для различных применений можно использовать широкий диапазон градации. ^[66] ^[67] Нежелательная градация может означать использование крупного заполнителя, который слишком велик для размера опалубки, или в котором слишком мало мелких заполнителей для заполнения промежутков между более крупными заполнителями, или используя слишком мало или слишком много песка по той же причине, или используя слишком мало воды, или слишком много цемента, или даже используя зубчатый щебень вместо более гладкого круглого заполнителя, такого как галька. Любое сочетание этих и других факторов может привести к получению смеси, которая будет слишком жесткой, т. е. не будет течь или распределяться плавно, с трудом попадет в опалубку и поверхность которой трудно отделить. ^[68]
Удобоукладываемость можно измерить с помощью теста бетона на осадку, простого измерения пластичности свежей партии бетона в соответствии со стандартами испытаний ASTM C 143 или EN 12350-2. Осадку обычно измеряют, заполняя «конус Абрамса» образцом из свежей партии бетона. Конус кладут широким концом вниз на ровную неабсорбирующую поверхность. Затем его заполняют тремя слоями равного объема, при этом каждый слой утрамбовывается стальным стержнем для закрепления слоя. Когда конус осторожно поднимают, заключенный в нем материал немного оседает под действием силы тяжести. Относительно сухой образец очень мало оседает, его величина осадки составляет один или два дюйма (25 или 50 мм) на один фут (300 мм). Относительно влажный образец бетона может опуститься на восемь дюймов. Удобоукладываемость также можно измерить с помощью теста таблицы текучести.
Подвижность можно увеличить путем добавления химических добавок, таких как пластификатор или суперпластификатор, без изменения водоцементного отношения. ^[69] Некоторые другие добавки, особенно воздухововлекающие, могут увеличивать подвижность смеси.
Высокотекучий бетон, как и самоуплотняющийся бетон, тестируется другими методами измерения расхода. Один из этих методов включает размещение конуса на узком конце и наблюдение за тем, как смесь течет через конус, пока он постепенно поднимается.
После смешивания бетон становится жидкостью, и его можно перекачивать в нужное место.
Отверждение
Бетонная плита, сохраняемая увлажненной во время отверждения водой путем погружения в воду
Бетон должен оставаться влажным во время отверждения для достижения оптимальной прочности и долговечности. ^[70] Во время отверждения происходит гидратация, что приводит к образованию гидрата силиката кальция (Ca-S-H). Более 90% окончательной прочности смеси обычно достигается в течение четырех недель, а остальные 10% достигаются в течение многих лет или даже десятилетий. ^[71] Превращение гидроксида кальция в бетоне в карбонат кальция в результате поглощения CO ₂ в течение нескольких десятилетий дополнительно укрепляет бетон и делает его более устойчивым к повреждениям. Эта реакция карбонизации, однако, снижает pH раствора цементных пор и может вызвать коррозию арматурных стержней.
Гидратация и затвердевание бетона в течение первых трех дней имеют решающее значение. Аномально быстрое высыхание и усадка из-за таких факторов, как испарение от ветра при укладке, может привести к повышенным растягивающим напряжениям в то время, когда он еще не набрал достаточной прочности, что приводит к большему усадочному растрескиванию. Первоначальная прочность бетона может быть увеличена, если он остается влажным в процессе твердения. Минимизация напряжения перед отверждением сводит к минимуму растрескивание. Бетон с высокой ранней прочностью предназначен для более быстрой гидратации, часто за счет увеличения использования цемента, который увеличивает усадку и растрескивание. Прочность бетона изменяется (повышается) до трех лет. Это зависит от размера поперечного сечения элементов и условий эксплуатации конструкции. ^[72] Добавление коротких полимерных волокон может улучшить (уменьшить) вызванные усадкой напряжения во время отверждения и увеличить начальную и предельную прочность на сжатие. ^[73]
Надлежащее затвердевание бетона приводит к увеличению прочности и снижению водопроницаемости, а также предотвращает растрескивание в местах преждевременного высыхания поверхности. Необходимо также соблюдать осторожность, чтобы избежать замерзания или перегрева из-за экзотермического схватывания цемента. Неправильное отверждение может привести к образованию накипи, снижению прочности, плохой стойкости к истиранию и растрескиванию.
Методы
В течение периода отверждения бетон идеально поддерживается при контролируемой температуре и влажности. Чтобы обеспечить полную гидратацию во время отверждения, бетонные плиты часто опрыскивают «отвердителями», которые создают на бетоне водоудерживающую пленку. Типичные пленки изготавливаются из воска или родственных гидрофобных соединений. После того, как бетон достаточно затвердеет, пленке дают стереться с бетона при нормальном использовании. ^[74]
Традиционные условия отверждения включают опрыскивание бетонной поверхности водой. На соседней картинке показан один из многих способов добиться этого: погружение бетона в воду и обертывание полиэтиленом для предотвращения обезвоживания. Дополнительные распространенные методы отверждения включают влажную мешковину и пластиковую пленку, покрывающую свежий бетон.
Для более прочных применений к бетону можно применять методы ускоренного отверждения. Обычный метод включает нагрев залитого бетона паром, который служит как для сохранения его влажности, так и для повышения температуры, чтобы процесс гидратации протекал быстрее и тщательнее.
Альтернативные типы
Основная статья: Типы бетона
Асфальт
Основная статья: Асфальт бетон
Асфальтобетон (обычно называемый асфальт , ^[75] Blacktop , или тротуар в Северной Америке и Tarmac , Bithumen Macadam или Colled Asphalt в Anited Kingdom и The Respoyt resposity Orland of Repport of Repport of Repport of Respopement orland) — Irand orland) — это комплект. обычно используется для покрытия дорог, автостоянок, аэропортов, а также сердцевины насыпей и плотин. ^[76] Асфальтовые смеси используются в дорожном строительстве с начала двадцатого века. ^[77] Состоит из минерального заполнителя, связанного вместе с асфальтом, уложенного слоями и уплотненного. Процесс был усовершенствован и улучшен бельгийским изобретателем и иммигрантом из США Эдвардом Де Смедтом. ^[78]
Термины асфальт (или асфальт ) бетон , битум асфальтобетон и битумная смесь обычно используются только в инженерно-строительной документации как любой композиционный материал, который определяет бетон состоит из минерального заполнителя, скрепленного связующим. Аббревиатура AC иногда используется для асфальтобетона , но также может обозначать содержание асфальта или асфальтовый вяжущий материал , относящийся к жидкой битумной части композитного материала.
Бетон, усиленный графеном
Бетон, усиленный графеном, представляет собой стандартный состав бетонных смесей, за исключением того, что во время смешивания цемента или производственного процесса добавляется небольшое количество химически модифицированного графена (обычно < 0,5% по весу). ^[79] ^[80] Эти усовершенствованные графеновые бетоны разработаны с учетом конкретного применения.
Микробиологический
Бактерии, такие как Bacillus pasteurii , Bacillus pseudofirmus , Bacillus cohnii , Sporosarcina pasteuri и Arthrobacter crystallopoietes увеличивают прочность бетона благодаря их сжатию. Однако некоторые формы бактерий также могут разрушать бетон. ^[81] Bacillus sp. КТ-5. позволяет снизить коррозию арматуры в железобетоне до четырех раз. Sporosarcina pasteurii снижает проницаемость для воды и хлоридов. B. pasteurii повышает устойчивость к кислоте. ^[82] Bacillus pasteurii и B. sphaericuscan вызывают осаждение карбоната кальция на поверхности трещин, повышая прочность на сжатие. ^[83]
Нанобетон
Декоративная плита из нанобетона с высокоэнергетическим смешиванием (HEM)
Нанобетон (также пишется как «нанобетон» или «нанобетон») представляет собой класс материалов, содержащих портландцемент. частицы цемента размером не более 100 мкм ^[84] и частицы кремнезема размером не более 500 мкм, которые заполняют пустоты, которые в противном случае образовались бы в обычном бетоне, тем самым существенно увеличивая прочность материала. ^[85] Широко используется в пешеходных и автомобильных мостах, где требуется высокая прочность на изгиб и сжатие. ^[86]
Проницаемый
Основная статья: Проницаемый бетон
Проницаемый бетон представляет собой смесь специально отсортированного крупного заполнителя, цемента, воды и небольшого количества мелких заполнителей. Этот бетон также известен как «без мелкой фракции» или пористый бетон. Смешивание ингредиентов в тщательно контролируемом процессе создает пасту, которая покрывает и связывает частицы заполнителя. Затвердевший бетон содержит взаимосвязанные воздушные пустоты на общую сумму примерно от 15 до 25 процентов. Вода проходит через пустоты в тротуаре в почву под ним. Воздухововлекающие добавки часто используются в условиях мороза-оттаивания, чтобы свести к минимуму возможность повреждений от мороза. Водопроницаемый бетон также позволяет дождевой воде фильтроваться через дороги и парковки, пополняя водоносные горизонты, вместо того, чтобы способствовать стоку и наводнениям. ^[87]
Полимер
Основная статья: Полимер бетон
Полимербетоны представляют собой смеси заполнителя и любых различных полимеров и могут быть армированы. Цемент дороже цемента на известковой основе, но тем не менее полимербетоны имеют преимущества; они обладают значительной прочностью на растяжение даже без армирования и в значительной степени непроницаемы для воды. Полимерные бетоны часто используются для ремонта и строительства других применений, таких как водостоки.
Вулканический
Вулканический бетон заменяет вулканическую породу известняком, который обжигается для образования клинкера. Он потребляет такое же количество энергии, но не выделяет углерод в качестве побочного продукта. ^[88] Вулканическая порода/зола используются в качестве дополнительных вяжущих материалов в бетоне для повышения устойчивости к реакциям с сульфатами, хлоридами и щелочным кремнеземом благодаря измельчению пор. ^[89] Кроме того, они, как правило, более экономичны по сравнению с другими заполнителями, ^[90] подходит для полу- и легких бетонов, ^[90] и хорошо подходит для тепло- и звукоизоляции. ^[90]
Пирокластические материалы, такие как пемза, шлак и пепел, образуются из остывающей магмы во время эксплозивных вулканических извержений. Они используются в качестве дополнительных вяжущих материалов (SCM) или в качестве заполнителей для цементов и бетонов. ^[91] Они широко использовались с древних времен для производства строительных материалов. Например, пемза и другие вулканические стекла добавлялись в качестве природного пуццоланового материала для строительных растворов и штукатурок при строительстве виллы Сан-Марко в римский период (89 г.).до н.э. – 79 г. н.э.), которые остаются одной из наиболее хорошо сохранившихся вилл Неаполя в Италии. ^[92]
Световые отходы
Основная статья: Бетонные отходы легкие бетон
Световые отходы представляют собой форму модифицированного полимером бетона. Специфическая полимерная добавка позволяет заменить все традиционные заполнители (гравий, песок, камень) любой смесью твердых отходов фракцией 3–10 мм с образованием низкопрочного (3–20 Н/мм) материала с низкой прочностью на сжатие. ² ) продукт ^[93] для дорожного и строительного строительства. В одном кубометре отходов легкого бетона содержится 1,1–1,3 м ³ измельченных отходов и никаких других заполнителей.
Серобетон
Основная статья: Серобетон
Серобетон — это специальный бетон, в котором в качестве связующего используется сера, и для него не требуется цемент или вода.
Свойства
Основная статья: Свойства бетона
Бетон имеет относительно высокую прочность на сжатие, но гораздо более низкую прочность на растяжение. ^[94] Поэтому его обычно армируют прочными на растяжение материалами (часто сталью). Эластичность бетона относительно постоянна при низких уровнях напряжения, но начинает снижаться при более высоких уровнях напряжения по мере развития трещин в матрице. Бетон имеет очень низкий коэффициент теплового расширения и дает усадку по мере созревания. Все бетонные конструкции в той или иной степени трескаются из-за усадки и растяжения. Бетон, подвергающийся длительным нагрузкам, склонен к ползучести.
Можно провести испытания, чтобы убедиться, что свойства бетона соответствуют спецификациям для применения.
Испытание на сжатие бетонного цилиндра
Ингредиенты влияют на прочность материала. Значения прочности бетона обычно указываются как нижняя граница прочности на сжатие цилиндрического или кубического образца, определяемая стандартными процедурами испытаний.
Прочность бетона определяется его функцией. Бетон с очень низкой прочностью — 14 МПа (2000 фунтов на квадратный дюйм) или менее — может использоваться, когда бетон должен быть легким. ^[95] Легкий бетон часто получают путем добавления воздуха, пены или легких заполнителей с побочным эффектом снижения прочности. Для большинства обычных применений от 20 до 32 МПа (2,9часто используется бетон от 00 до 4600 фунтов на квадратный дюйм). Бетон с пределом прочности 40 МПа (5800 фунтов на квадратный дюйм) легко доступен в продаже как более прочный, хотя и более дорогой вариант. Более высокопрочный бетон часто используется для крупных гражданских проектов. ^[96] Прочность выше 40 МПа (5800 фунтов на кв. дюйм) часто используется для конкретных строительных элементов. Например, в колоннах нижних этажей высотных бетонных зданий может использоваться бетон с прочностью 80 МПа (11 600 фунтов на квадратный дюйм) или более, чтобы размер колонн был небольшим. В мостах могут использоваться длинные балки из высокопрочного бетона, чтобы уменьшить количество необходимых пролетов. ^[97] ^[98] Иногда для других строительных нужд может потребоваться высокопрочный бетон. Если конструкция должна быть очень жесткой, может быть указан бетон очень высокой прочности, даже намного более прочный, чем требуется, чтобы выдерживать эксплуатационные нагрузки. По этим причинам в коммерческих целях используется прочность до 130 МПа (18 900 фунтов на кв. дюйм). ^[97]
Энергоэффективность
Потребность в энергии для транспортировки бетона невелика, поскольку он производится на месте из местных ресурсов, обычно в пределах 100 километров от места проведения работ. Точно так же относительно мало энергии используется при производстве и комбинировании сырья (хотя большое количество CO ₂ образуются в результате химических реакций при производстве цемента). ^[99] Таким образом, общая воплощенная энергия бетона составляет примерно от 1 до 1,5 мегаджоулей на килограмм, что ниже, чем у большинства конструкционных и строительных материалов. ^[100]
После укладки бетон обеспечивает высокую энергоэффективность в течение всего срока службы здания. ^[101] Бетонные стены пропускают воздух значительно меньше, чем стены из деревянных рам. ^[102] Большая часть потерь энергии в доме приходится на утечки воздуха. Тепломассовые свойства бетона повышают эффективность как жилых, так и коммерческих зданий. Сохраняя и высвобождая энергию, необходимую для нагрева или охлаждения, тепловая масса бетона обеспечивает круглогодичные преимущества, уменьшая колебания температуры внутри и сводя к минимуму затраты на отопление и охлаждение. ^[103] В то время как изоляция снижает потери энергии через ограждающие конструкции здания, тепловая масса использует стены для накопления и выделения энергии. Современные системы бетонных стен используют как внешнюю изоляцию, так и тепловую массу для создания энергоэффективного здания. Изоляционные бетонные формы (ICF) представляют собой полые блоки или панели, изготовленные из изоляционной пены или растры, которые укладываются друг на друга, чтобы сформировать форму стен здания, а затем заполняются железобетоном для создания конструкции.
Пожарная безопасность
Бостон Ратуша (1968 г.) представляет собой бруталистский дизайн, построенный в основном из сборного железобетона и залитого на месте.
Бетонные здания более устойчивы к огню, чем здания, построенные с использованием стальных каркасов, поскольку бетон имеет более низкую теплопроводность, чем сталь, и поэтому может прослужить дольше при тех же условиях пожара. Бетон иногда используется в качестве противопожарной защиты для стальных каркасов с тем же эффектом, что и выше. Бетон в качестве противопожарного щита, например Fondu fyre, также можно использовать в экстремальных условиях, например, на стартовой площадке для ракет.
Варианты негорючих конструкций включают полы, потолки и крыши из монолитного и многопустотного сборного железобетона. Для стен дополнительными вариантами являются технология бетонной кладки и изоляционные бетонные формы (ICF). МКФ представляют собой полые блоки или панели из огнестойкой изоляционной пены, которые укладываются друг на друга, образуя форму стен здания, а затем заполняются железобетоном для создания конструкции.
Бетон также обеспечивает хорошую устойчивость к внешним силам, таким как сильный ветер, ураганы и торнадо, благодаря своей поперечной жесткости, что приводит к минимальному горизонтальному перемещению. Однако эта жесткость может работать против определенных типов бетонных конструкций, особенно там, где требуется относительно более высокая гибкость конструкции, чтобы противостоять более экстремальным силам.
Сейсмостойкость
Как обсуждалось выше, бетон очень прочен на сжатие, но слаб на растяжение. Более сильные землетрясения могут создавать очень большие сдвигающие нагрузки на конструкции. Эти сдвигающие нагрузки подвергают конструкцию как растягивающим, так и сжимающим нагрузкам. Бетонные конструкции без армирования, как и другие неармированные каменные конструкции, могут разрушиться при сильном землетрясении. Неармированные каменные конструкции представляют собой один из самых больших рисков землетрясений во всем мире. ^[104] Эти риски можно снизить за счет сейсмической модернизации зданий, подверженных риску (например, школьных зданий в Стамбуле, Турция). ^[105]
Строительство из бетона
Здание City Court Building in Buffalo, New York
Бетон — один из самых прочных строительных материалов. Он обеспечивает превосходную огнестойкость по сравнению с деревянной конструкцией и со временем набирает прочность. Конструкции из бетона могут иметь длительный срок службы. ^[106] Бетон используется больше, чем любой другой искусственный материал в мире. ^[107] По состоянию на 2006 год ежегодно производится около 7,5 миллиардов кубометров бетона, более одного кубометра на каждого жителя Земли. ^[108]
Железобетон
Основная статья: Железобетон
Статуя Христа Искупителя в Рио-де-Жанейро, Бразилия. Он сделан из железобетона, облицованного мозаикой из тысяч треугольных плиток из мыльного камня. ^[109]
Использование арматуры в виде железа было введено в 1850-х годах французским промышленником Франсуа Куанье, и только в 1880-х годах немецкий инженер-строитель Г. А. Вайс использовал сталь в качестве арматуры. Бетон – относительно хрупкий материал, прочный при сжатии, но менее прочный при растяжении. Обычный неармированный бетон непригоден для многих конструкций, поскольку он относительно плохо выдерживает напряжения, вызванные вибрациями, ветровыми нагрузками и т. д. Следовательно, чтобы увеличить его общую прочность, стальные стержни, проволока, сетка или тросы могут быть встроены в бетон до его затвердевания. Эта арматура, часто называемая арматурой, противостоит растягивающим усилиям. ^[110]
Железобетон (ЖБ) — универсальный композит и один из наиболее широко используемых материалов в современном строительстве. Он состоит из различных составляющих материалов с очень разными свойствами, которые дополняют друг друга. В случае железобетона составными материалами почти всегда являются бетон и сталь. Эти два материала образуют прочную связь друг с другом и способны противостоять различным приложенным силам, эффективно действуя как единый структурный элемент. ^[111]
Железобетон может быть сборным или монолитным (на месте) бетоном и используется в широком диапазоне применений, таких как; плита, стена, балка, колонна, фундамент и каркасная конструкция. Армирование обычно размещают в областях бетона, которые могут подвергаться растяжению, например, в нижней части балок. Обычно над и под стальной арматурой имеется защитное покрытие толщиной не менее 50 мм, чтобы предотвратить растрескивание и коррозию, которые могут привести к нестабильности конструкции. ^[110] Другие типы нестальной арматуры, такие как фибробетон , используются для специальных применений, преимущественно как средство контроля растрескивания. ^[111]
Сборный железобетон
Сборный железобетон — это бетон, который заливается в одном месте для использования в другом месте и является подвижным материалом. Большая часть производства сборных железобетонных изделий осуществляется на предприятиях специализированных поставщиков, хотя в некоторых случаях из-за экономических и географических факторов, масштаба продукта или трудности доступа элементы отливаются на строительной площадке или рядом с ней. ^[112] Сборный железобетон имеет значительные преимущества, поскольку он выполняется в контролируемой среде, защищенной от непогоды, но недостатком этого является вклад в выбросы парниковых газов при транспортировке на строительную площадку. ^[111]
Преимущества, достигаемые при использовании сборного железобетона: ^[112]
Существуют схемы предпочтительных размеров, а элементы проверенных конструкций доступны в каталоге.
Значительная экономия времени достигается за счет изготовления конструктивных элементов помимо ряда событий, определяющих общую продолжительность строительства, называемых инженерами-проектировщиками «критическим путем».
Наличие лабораторных помещений, способных проводить требуемые контрольные испытания, многие из которых сертифицированы для специальных испытаний в соответствии с национальными стандартами.
Оборудование с возможностями, подходящими для конкретных видов производства, такое как нагрузочные стенды с соответствующей производительностью, пресс-формы и машины, предназначенные для конкретных продуктов.
Высококачественная отделка, получаемая непосредственно из формы, устраняет необходимость внутренней отделки и обеспечивает низкие затраты на техническое обслуживание.
Массивные конструкции
Основная статья: Массив бетон
Аэрофотоснимок реконструкции гидроаккумулирующего сооружения Таум Саук (Миссури) в конце ноября 2009 г. После того, как первоначальный резервуар вышел из строя, новый резервуар был сделан из бетона, уплотненного роликами.
Из-за экзотермической химической реакции цемента во время установки большие бетонные конструкции, такие как дамбы, навигационные шлюзы, большие матовые фундаменты и большие волнорезы, выделяют избыточное тепло во время гидратации и связанного с этим расширения. Чтобы смягчить эти последствия, последующее охлаждение ^[113] обычно применяется во время строительства. В одном из первых примеров на плотине Гувера использовалась сеть труб между вертикальными бетонными укладками для циркуляции охлаждающей воды во время процесса отверждения, чтобы избежать перегрева. Подобные системы все еще используются; в зависимости от объема заливки, используемой бетонной смеси и температуры окружающего воздуха процесс охлаждения может продолжаться в течение многих месяцев после укладки бетона. Различные методы также используются для предварительного охлаждения бетонной смеси в конструкциях из массивного бетона. ^[113]
Другим подходом к конструкциям из массивного бетона, который сводит к минимуму термические побочные продукты цемента, является использование бетона, уплотняемого катком, в котором используется сухая смесь, которая требует гораздо меньшего охлаждения, чем обычная мокрая укладка. Он укладывается толстыми слоями в виде полусухого материала, затем уплотняется валиком в плотную, прочную массу.
Отделка поверхности
Основная статья: Декоративный бетон
Черный базальтовый полированный бетонный пол
Необработанные бетонные поверхности имеют тенденцию быть пористыми и иметь относительно неинтересный вид. Для улучшения внешнего вида и защиты поверхности от пятен, проникновения воды и замерзания можно применять различные виды отделки.
Примеры улучшенного внешнего вида включают штампованный бетон, где влажный бетон имеет рисунок, отпечатанный на поверхности, чтобы создать эффект мощения, булыжника или кирпича, и может сопровождаться окрашиванием. Еще одним популярным эффектом для полов и столешниц является полированный бетон, при котором бетон оптически полируется алмазными абразивами и герметизируется полимерами или другими герметиками.
Другая отделка может быть достигнута с помощью долбления или более традиционных методов, таких как покраска или покрытие другими материалами.
Правильная обработка поверхности бетона, а следовательно, и его характеристик, является важным этапом строительства и ремонта архитектурных сооружений. ^[114]
Предварительно напряженные конструкции
Основная статья: Предварительно напряженный бетон
Стилизованные кактусы украшают прочную/подпорную стену в Скоттсдейле, Аризона стрессы, возникающие при эксплуатации. Это может значительно уменьшить вес балок или плит, лучшее распределение напряжений в конструкции для оптимального использования арматуры. Например, горизонтальная балка имеет тенденцию прогибаться. Предварительно напряженная арматура вдоль нижней части балки противодействует этому. В предварительно напряженном бетоне предварительное напряжение достигается за счет использования стальных или полимерных напрягающих элементов или стержней, которые подвергаются растягивающему усилию до заливки, а в бетоне с постнапряжением — после заливки.
Используются две разные системы: ^[111]
Предварительно напряженный бетон почти всегда изготавливается сборным способом и содержит стальные проволоки (напряжения), которые удерживаются в натяжении, пока бетон укладывается и схватывается вокруг них.
Бетон с постнапряжением имеет сквозные каналы. После того, как бетон набрал прочность, сухожилия протягивают через каналы и нагружают. Затем каналы заполняются раствором. Мосты, построенные таким образом, испытали значительную коррозию арматуры, поэтому теперь можно использовать внешнее пост-натяжение, при котором арматура проходит по внешней поверхности бетона. В предварительно напряженном бетоне предварительное напряжение достигается за счет использования стальных или полимерных напрягающих элементов или стержней, которые подвергаются растягивающему усилию до заливки, а в бетоне с постнапряжением — после заливки.
Более 55 000 миль (89 000 км) автомагистралей в Соединенных Штатах покрыты этим материалом. Железобетон, предварительно напряженный бетон и сборный железобетон являются наиболее широко используемыми типами бетонных функциональных расширений в наши дни. Для получения дополнительной информации см. Brutalist архитектура.
Размещение в холодную погоду
Pohjolatalo , офисное здание из бетона в центре города Коувола в Кюменлааксо, Финляндия
Экстремальные погодные условия (сильная жара или холод, ветреные условия и колебания влажности) могут значительно изменить качество из бетона. При размещении в холодную погоду соблюдаются многие меры предосторожности. ^[115] Низкие температуры значительно замедляют химические реакции, связанные с гидратацией цемента, что влияет на набор прочности. Предотвращение замерзания является наиболее важной мерой предосторожности, так как образование кристаллов льда может привести к повреждению кристаллической структуры гидратированного цементного теста. Если поверхность бетонной заливки изолирована от внешних температур, тепло гидратации предотвратит замерзание.
Определение Американского института бетона (ACI) для размещения в холодную погоду, ACI 306, ^[116] это:
Период, когда более трех дней подряд среднесуточная температура воздуха падает ниже 40 °F (~ 4,5 °C), и
Температура остается ниже 50 °F (10 °C) более половины любого 24-часового периода.
В Канаде, где в холодное время года температура значительно ниже, CSA A23.1 использует следующие критерии:
При температуре воздуха ≤ 5 °C и
Когда существует вероятность того, что температура может упасть ниже 5 °C в течение 24 часов после укладки бетона.
Минимальная прочность перед тем, как бетон подвергается воздействию сильного холода, составляет 3,4 МПа (500 фунтов на кв. дюйм). В CSA A 23.1 указано, что прочность на сжатие 7,0 МПа считается безопасной при воздействии замерзания.
Укладка под водой
Собранные тремы для укладки бетона под водой
Бетон можно укладывать и затвердевать под водой. Следует соблюдать осторожность при укладке, чтобы предотвратить вымывание цемента. Методы подводного размещения включают в себя треми, накачивание, размещение в пропуске, ручное размещение с использованием мешков с переключателями и работу с мешками. ^[117]
Инъекционный заполнитель – это альтернативный метод формирования бетонной массы под водой, при котором формы заполняются крупным заполнителем, а пустоты затем полностью заполняются перекачиваемым раствором. ^[117]
Дороги
Бетонные дороги более экономичны при движении по ним, ^[118] обладают большей отражающей способностью и служат значительно дольше, чем другие покрытия для мощения, но имеют гораздо меньшую долю рынка, чем другие решения для мощения. Современные методы мощения и методы проектирования изменили экономику бетонного мощения, так что хорошо спроектированное и уложенное бетонное покрытие будет дешевле по первоначальным затратам и значительно дешевле в течение жизненного цикла. Еще одно важное преимущество заключается в том, что можно использовать водопроницаемый бетон, что устраняет необходимость размещения ливневых стоков рядом с дорогой и снижает потребность в проезжей части с небольшим уклоном, чтобы дождевая вода могла стекать. Отказ от сброса дождевой воды за счет использования стоков также означает, что требуется меньше электроэнергии (в противном случае в системе распределения воды потребуется больше насосов), и дождевая вода не загрязняется, поскольку она больше не смешивается с загрязненной водой. Скорее, он сразу же поглощается землей. ^{[ ссылка требуется ]}
Окружающая среда, здоровье и безопасность
Основная статья: Воздействие бетона на окружающую среду
Производство и использование бетона оказывает широкий спектр экологических, экономических и социальных последствий.
Бетон, цемент и окружающая среда
Основным компонентом бетона является цемент, мелкодисперсное, мягкое, порошкообразное вещество, используемое в основном для связывания мелкозернистого песка и крупных заполнителей в бетоне. Хотя существует множество типов цемента, наиболее распространенным является «портландцемент», который производится путем смешивания клинкера с небольшими количествами других добавок, таких как гипс и молотый известняк. На производство клинкера, основного компонента цемента, приходится большая часть выбросов парниковых газов в этом секторе, включая как энергоемкость, так и технологические выбросы. ^[119]
Цементная промышленность является одним из трех основных производителей двуокиси углерода, основного парникового газа, а двумя другими являются производство энергии и транспортная промышленность. В среднем каждая тонна произведенного цемента выбрасывает в атмосферу одну тонну CO ₂. Пионерские производители цемента заявляют, что достигли более низкой интенсивности углерода, при этом на тонну произведенного цемента приходится 590 кг CO ₂ экв. ^[120] Выбросы связаны с процессами сжигания и прокаливания, ^[121], на которые приходится примерно 40% и 60% парниковых газов соответственно. Учитывая, что цемент является лишь частью компонентов бетона, считается, что тонна бетона ответственна за выброс около 100–200 кг CO ₂ . ^[122] ^[6] Ежегодно во всем мире используется более 10 миллиардов тонн бетона. ^[6] В ближайшие годы будет по-прежнему использоваться большое количество бетона, а снижение выбросов CO ₂ выбросы от сектора будут еще более критическими.
Бетон используется для создания твердых поверхностей, которые способствуют поверхностному стоку, который может вызвать сильную эрозию почвы, загрязнение воды и затопление, но, наоборот, может использоваться для отвода, плотины и борьбы с наводнениями. Бетонная пыль, образующаяся при сносе зданий и стихийных бедствиях, может быть основным источником опасного загрязнения воздуха. Бетон вносит свой вклад в эффект городского острова тепла, хотя и в меньшей степени, чем асфальт.
Бетон и смягчение последствий изменения климата
Снижение содержания цементного клинкера может оказать положительное влияние на экологическую оценку жизненного цикла бетона. Некоторые исследования по снижению содержания цементного клинкера в бетоне уже проводились. Однако существуют различные исследовательские стратегии. Часто замена некоторого количества клинкера на большое количество шлака или летучей золы исследовалась на основе традиционной технологии производства бетона. Это может привести к потере дефицитного сырья, такого как шлак и летучая зола. Целью других исследований является эффективное использование цемента и реактивных материалов, таких как шлак и летучая зола, в бетоне на основе модифицированного подхода к составлению смеси. ^[123]
Экологическое исследование показало, что содержание углерода в фасаде из сборного железобетона может быть снижено на 50% при использовании представленного высокопрочного бетона, армированного фиброй, вместо обычной железобетонной облицовки. ^[124]
Были проведены исследования по коммерциализации низкоуглеродистых бетонов. Оценка жизненного цикла (LCA) низкоуглеродистого бетона была исследована по коэффициентам замены молотого гранулированного доменного шлака (GGBS) и золы-уноса (FA). Потенциал глобального потепления (GWP) GGBS снизился на 1,1 кг CO ₂ экв/м ³ , тогда как FA уменьшилась на 17,3 кг CO ₂ экв/м ³ при увеличении коэффициента замещения минеральной примеси на 10%. В этом исследовании также сравнивались свойства прочности на сжатие бинарного низкоуглеродистого бетона в соответствии с коэффициентами замещения, и был определен применимый диапазон пропорций смешивания. ^[125]
Исследователи из Университета Окленда работают над использованием биоугля в производстве бетона для сокращения выбросов углерода при производстве бетона и повышения его прочности. ^[126]
Бетон и адаптация к изменению климата
Высокоэффективные строительные материалы будут особенно важны для повышения устойчивости, в том числе для защиты от наводнений и защиты критически важных объектов инфраструктуры. Риски для инфраструктуры и городов, создаваемые экстремальными погодными явлениями, особенно серьезны для тех мест, которые подвержены наводнениям и ураганам, а также там, где жители нуждаются в защите от экстремальных летних температур. Традиционный бетон может подвергаться деформации при воздействии влажности и более высоких концентраций атмосферного CO 9 .0272 2 . В то время как бетон, вероятно, останется важным в приложениях, где окружающая среда является сложной, также необходимы новые, более умные и более адаптируемые материалы. ^[6] ^[127]
Бетон – здоровье и безопасность
Переработанный бетонный щебень для повторного использования в качестве гранулированного наполнителя загружается в полусамосвал
При измельчении бетона может образовываться опасная пыль. Воздействие цементной пыли может привести к таким проблемам, как силикоз, заболевания почек, раздражение кожи и тому подобным последствиям. Национальный Институт профессиональнойбезопасности и здоровья США рекомендует прикреплять кожухи местной вытяжной вентиляции к электрическим бетономешалкам, чтобы контролировать распространение этой пыли. Кроме того, Управление по охране труда и здоровья (OSHA) ввело более строгие правила в отношении компаний, работники которых регулярно контактируют с кварцевой пылью. Обновленное правило о диоксиде кремния, которое OSHA ввело в действие 23 сентября 2017 года для строительных компаний, ограничило количество пригодного для дыхания кристаллического кремнезема, с которым рабочие могли на законных основаниях вступать в контакт, до 50 микрограммов на кубический метр воздуха за 8-часовой рабочий день. Это же правило вступило в силу 23 июня 2018 года для промышленности, гидроразрыва пласта и морского судоходства. Что крайний срок был продлен до 23 июня 2021 года для инженерного контроля в отрасли гидроразрыва пласта. Компании, которые не соблюдают ужесточенные правила безопасности, могут столкнуться с финансовыми расходами и значительными штрафами. Наличие в бетоне некоторых веществ, в том числе полезных и нежелательных добавок, может вызвать проблемы со здоровьем из-за токсичности и радиоактивности. Свежий бетон (до завершения отверждения) сильно щелочной, и с ним необходимо обращаться с надлежащим защитным оборудованием.
Экономика замкнутого цикла
Бетон — отличный материал для строительства долговечных и энергоэффективных зданий. Однако даже при хорошем дизайне потребности человека меняются, и возникают потенциальные потери. ^[128]
Конец жизни: разрушение бетона и отходы
Основная статья: Разложение бетона
Виадук Тунканнок на северо-востоке Пенсильвании открыт в 1915 году и до сих пор регулярно используется
Бетон может быть поврежден многими процессы, такие как расширение продуктов коррозии стальной арматуры стержней, замерзание скопившейся воды, пожар или лучистое тепло, расширение заполнителя, воздействие морской воды, бактериальная коррозия, выщелачивание, эрозия быстро текущей водой, физическое повреждение и химическое повреждение ( от карбонизации, хлоридов, сульфатов и дистиллятной воды). ^[129] Микрогрибы Aspergillus alternaria и Cladosporium смогли вырасти на образцах бетона, используемого в качестве барьера для радиоактивных отходов в Чернобыльском реакторе; выщелачивание алюминия, железа, кальция и кремния. ^[130]
Бетон может считаться отходом в соответствии с решением Европейской комиссии от 2014/955/ЕС для Перечня отходов под кодами: 17 (отходы строительства и сноса, включая извлеченный грунт с загрязненных участков) 01 (бетон , кирпич, плитка и керамика), 01 (бетон) и 17.01.06* (смеси, отдельные фракции бетона, кирпича, плитки и керамики, содержащие вредные вещества), и 17.01.07 (смеси, отдельные фракции бетона, кирпич, плитка и керамика, кроме указанных в 17.01.06). ^[131] По оценкам, в 2018 году в Европейском Союзе образовалось 371 910 тысяч тонн минеральных отходов от строительства и сноса, и около 4% этого количества считаются опасными. В тройку загрязнителей вошли Германия, Франция и Великобритания с образованием строительных отходов 86 412 тыс. тонн, 68 976 и 68 732 тыс. тонн соответственно. ^[132]
В настоящее время в ЕС не существует критерия прекращения отходов для бетонных материалов. Тем не менее, различные отрасли предлагают альтернативы бетонным отходам и используют их в качестве вторичного сырья для различных целей, включая производство самого бетона. ^[133]
Повторное использование бетона
Повторное использование блоков в исходной форме или путем разрезания на более мелкие блоки оказывает еще меньшее воздействие на окружающую среду; однако в настоящее время существует лишь ограниченный рынок. Улучшенные конструкции зданий, которые позволяют повторно использовать плиты и трансформировать здания без сноса, могут увеличить это использование. Пустотные бетонные плиты легко демонтировать, а пролет обычно остается постоянным, что делает их подходящими для повторного использования. ^[128]
Предусмотрены и другие случаи повторного использования сборных железобетонных изделий: путем выборочного сноса такие изделия можно разобрать и собрать для дальнейшего использования на других строительных площадках. Исследования показывают, что планы обратного строительства и повторного монтажа строительных блоков (т. Е. Повторное использование сборного железобетона) являются альтернативой такому типу строительства, который защищает ресурсы и экономит энергию. Особо долговечные, прочные и энергоемкие строительные материалы, такие как бетон, могут дольше оставаться в жизненном цикле за счет вторичной переработки. Сборные конструкции являются предпосылкой для конструкций, которые обязательно можно разобрать. В случае оптимального применения в каркасе здания экономия затрат оценивается в 26%, что является выгодным дополнением к новым методам строительства. Однако это зависит от нескольких установленных курсов. ^[134] Жизнеспособность этой альтернативы необходимо изучить, поскольку логистика, связанная с транспортировкой тяжелых кусков бетона, может оказать финансовое влияние на операцию, а также увеличить углеродный след проекта. Кроме того, постоянно меняющиеся правила строительства новых зданий во всем мире могут потребовать более высоких стандартов качества строительных элементов и препятствовать использованию старых элементов, которые могут быть классифицированы как устаревшие.
Переработка бетона
Основная статья: Переработка бетона
Переработка бетона становится все более распространенным методом утилизации бетонных конструкций. Когда-то бетонный мусор обычно отправляли на свалки для захоронения, но переработка расширяется благодаря повышению осведомленности об окружающей среде, правительственным законам и экономическим выгодам.
Вопреки распространенному мнению, восстановление бетона достижимо – бетон можно измельчать и повторно использовать в качестве заполнителя в новых проектах. ^[128]
Переработка или восстановление бетона снижает затраты на эксплуатацию природных ресурсов и связанные с этим транспортные расходы, а также сокращает захоронение отходов. Однако это мало влияет на сокращение выбросов парниковых газов, поскольку большая часть выбросов происходит при производстве цемента, а сам цемент не может быть переработан. В настоящее время большая часть рекуперированного бетона используется для дорожного основания и проектов гражданского строительства. С точки зрения устойчивости, эти относительно низкокачественные виды использования в настоящее время обеспечивают оптимальный результат. ^[135]
Процесс переработки может осуществляться на месте , с помощью мобильных установок или в специальных установках по переработке. В качестве исходного материала может быть возвращен свежий (влажный) бетон из автобетоносмесителей, производственные отходы на заводе по производству сборных железобетонных изделий, отходы строительства и сноса. Наиболее значительным источником являются отходы от сноса, предпочтительно предварительно отсортированные в результате селективных процессов сноса. ^[128]
Самый распространенный метод переработки сухого и затвердевшего бетона – дробление. Мобильные сортировщики и дробилки часто устанавливаются на строительных площадках, чтобы обеспечить переработку на месте. В других случаях создаются специальные перерабатывающие предприятия, которые обычно способны производить заполнитель более высокого качества. Сита используются для достижения желаемого размера частиц и удаления грязи, посторонних частиц и мелкого материала из крупного заполнителя. ^[136] ^[128]
Хлор и сульфаты являются нежелательными загрязняющими веществами, образующимися в результате воздействия почвы и атмосферных воздействий, и могут вызвать коррозию алюминиевых и стальных конструкций. ^[136] Конечный продукт, переработанный бетонный заполнитель (RCA), обладает интересными свойствами, такими как: угловатая форма, более шероховатая поверхность, меньший удельный вес (20%), более высокое водопоглощение и pH выше 11 — это повышает pH. риск щелочных реакций. ^[128]
Меньшая плотность RCA обычно повышает эффективность проекта и снижает стоимость работ – заполнители из переработанного бетона дают больший объем по весу (до 15%). ^[135] Физические свойства крупных заполнителей, изготовленных из дробленого бетона для сноса, делают его предпочтительным материалом для таких применений, как дорожное основание и основание. Это связано с тем, что переработанные заполнители часто обладают лучшими свойствами уплотнения и требуют меньше цемента для использования в основании. Кроме того, его обычно дешевле получить, чем первичный материал. ^[128]
Применение заполнителя из переработанного бетона
Основными коммерческими применениями заполнителя из переработанного бетона являются:
Базовый слой заполнителя (основание дороги) или необработанный заполнитель, используемый в качестве основы для дорожного покрытия, представляет собой нижележащий слой (покрытие под дорожным покрытием), который образует структурную основу для мощения. На сегодняшний день это наиболее популярное приложение для RCA из-за технико-экономических аспектов. ^[137]
Заполнитель для товарного бетона путем замены от 10 до 45% натуральных заполнителей в бетонной смеси смесью цемента, песка и воды. Некоторые концептуальные здания демонстрируют прогресс в этой области. Поскольку RCA содержит цемент, пропорции смеси должны быть скорректированы для достижения желаемых структурных требований, таких как удобоукладываемость, прочность и водопоглощение. ^[128]
Стабилизация грунта, с включением переработанного заполнителя, извести или летучей золы в материал земляного полотна крайне низкого качества, используемый для повышения несущей способности этого грунтового основания. ^[137]
Основание из труб: служит в качестве стабильного основания или прочного фундамента для прокладки подземных коммуникаций. Правила некоторых стран запрещают использование RCA и других отходов строительства и сноса в фильтрационных и дренажных слоях из-за потенциального загрязнения хромом и воздействия на значение pH. ^[128] ^[137]
Ландшафтные материалы: для продвижения зеленой архитектуры. На сегодняшний день переработанный бетонный заполнитель использовался в качестве стен из валунов / сложенных каменных пород, опорных конструкций подземных переходов, эрозионных сооружений, водных объектов, подпорных стен и многого другого. ^[137]
Проблемы перехода от колыбели к колыбели
Циркулярность бетона: конструкция от колыбели к колыбели
Приложения, разработанные для RCA, пока не являются исчерпывающими, и многие другие области применения должны быть разработаны в качестве правил, институты и нормы находят пути безопасного и экономичного использования отходов строительства и сноса в качестве вторичного сырья. Однако, учитывая цель кругового цикла ресурсов в жизненном цикле бетона, единственное применение RCA, которое можно было бы рассматривать как переработку бетона, — это замена природных заполнителей бетонными смесями. Все остальные приложения подпадают под категорию даунциклинга. Подсчитано, что даже почти полное восстановление бетона из отходов строительства и сноса обеспечит только около 20% общих потребностей в заполнителях в развитых странах. ^[128]
Путь к циркулярности выходит за рамки самой бетонной технологии, в зависимости от многосторонних достижений в цементной промышленности, исследований и разработок альтернативных материалов, проектирования и управления зданиями, а также сноса, а также сознательного использования пространств в городских районах. чтобы уменьшить потребление.
Мировые рекорды
Мировой рекорд по объему заливки бетона в одном проекте установлен на плотине «Три ущелья» в провинции Хубэй, Китай, компанией Three Gorges Corporation. Количество бетона, использованного при строительстве плотины, оценивается в 16 миллионов кубометров за 17 лет. Предыдущий рекорд — 12,3 млн кубометров — принадлежал гидроэлектростанции Итайпу в Бразилии. ^[138] ^[139] ^[140]
Мировой рекорд по перекачке бетона был установлен 7 августа 2009 г. во время строительства гидроэлектростанции Парбати, недалеко от деревни Суинд, штат Химачал Прадеш, Индия, когда бетонная смесь была закачана на высоту 715 м (2346 футов). ^[141] ^[142]
Завод Polavaram dam в штате Андхра Прадеш 6 января 2019 года вошел в Книгу рекордов Гиннеса, залив 32 100 кубических метров бетона за 24 часа. ^[143] В августе 2007 года в Абу-Даби подрядчиком Al Habtoor-CCC Joint Venture был установлен мировой рекорд по самой большой бетонной плите непрерывной заливки, а поставщиком бетона является Unibeton Ready Mix. ^[144] ^[145] В течение двух дней было залито 16 000 кубометров бетона (часть фундамента башни Landmark Tower в Абу-Даби). ^[146] Предыдущий рекорд, 13 200 куб.92 совместных японских и южнокорейских консорциумов Hazama Corporation и Samsung C&T Corporation на строительство башни Петронас в Куала-Лумпуре, Малайзия. ^[147]
8 ноября 1997 года в Луисвилле, штат Кентукки, проектно-строительной фирмой EXXCEL Project Management был установлен мировой рекорд по самому большому непрерывно залитому бетонному полу. Монолитная укладка состояла из 225 000 квадратных футов (20 900 м 90 122 2 90 123 ) бетона, уложенного за 30 часов, с допуском плоскостности F 9.0272 F 54,60 и допуск горизонтальности F _L 43,83. Это превзошло предыдущий рекорд на 50% по общему объему и на 7,5% по общей площади. ^[148] ^[149]
Рекорд по крупнейшей непрерывной подводной заливке бетона был установлен 18 октября 2010 года в Новом Орлеане, штат Луизиана, подрядчиком CJ Mahan Construction Company, LLC из Гроув-Сити, штат Огайо. Укладка состояла из 10 251 кубического ярда бетона, уложенного за 58,5 часов с использованием двух бетононасосов и двух специальных бетонных заводов. После отверждения это размещение позволяет 50 180 квадратных футов (4662 м ² ) перемычка должна быть обезвожена примерно на 26 футов (7,9 м) ниже уровня моря, чтобы строительство Внутренней Харбор Судоходной Строки канала и монолитного проекта могло быть завершено всухую. ^[150]
См. также
Выравнивание бетона – процесс выравнивания бетона путем выравнивания нижележащего основания
Бетономешалка — Устройство, которое смешивает цемент, заполнитель и воду для образования бетона
Бетон кирпичный блок — блок стандартного размера, используемый в строительстве 9^a ^b ^c Лемунья, Патрик Н.; Ван, Кай-туо; Тан, Цин; Нзеукоу, А.Н.; Биллонг, Н.; Мело, У. Чиндже; Цуй, Сюэ-мин (1 октября 2018 г.). «Обзор использования вулканического пепла для инженерных приложений». Ресурсы, сохранение и переработка . 137 : 177–190. doi:10.1016/j.resconrec.2018.05.031. ISSN 0921-3449. S2CID 117442866.
9 Иззо, Франческо; Ариззи, Анна; Каппеллетти, Пьерджулио; Калтроне, Джузеппе; Де Бонис, Альберто; Жерминарио, Кьяра; Грациано, Соссио Фабио; Грифа, Селестино; Гуарино, Винченца; Меркурио, Мариано; Морра, Винченцо (1 августа 2016 г.). « искусство строительства римского периода (89 до н.э. – 79 н.э.): растворы, штукатурки и мозаичные полы из древних Стабий (Неаполь, Италия)». Строительство и строительные материалы . 117 : 129–143. doi:10.1016/j.conbuildmat.2016.04.101. ISSN 09^a ^b ^c ^d ^e ^f ^g ^h ⁱ ^j World Business Council for Sustainable Development, «The Cement Sustainability Initiative – Recycling, on-line: www. borg.sustainability Initiative – Recycling, бетон» 5 октября 2021 г.) 9 «Подрядчики готовятся установить Ворота на закрыть Новый Орлеан Шторм Барьер . www.construction.com . 12 мая 2011 г. Архивировано из оригинала 13 января 2013 г. Проверено 13 августа 2022 г.

Компоненты цемента:
сравнение химических и физических характеристик ^[а] ^[52] ^[53] ^{[54] ³}
Имущество	Портландцемент	Кремний ^[b] Зольная пыль	Известковый ^[c] Зольная пыль	Шлак Цемент	Диоксид кремния дым
Массовая доля (%)	SiO ₂	21,9	52	35	35	85–97
Ал ₂ О ₃	6,9	23	18	12	—
Fe ₂ O ₃	3	11	6	1	—
СаО	63	5	21	40	< 1
MgO	2,5	—	—	—	—
SO ₃	1,7	—	—	—	—
Удельная поверхность (м ² /кг) ^[d]	370	420	420	400 9 Измерения удельной поверхности микрокремнезема методом адсорбции азота (БЭТ), другие методом воздухопроницаемости (Блейна).

Внешние ссылки

СМИ, связанные с бетоном, на Викискладе
Преимущество и недостаток бетона
Даннинг, Брайан (4 января 2022 г.). «Скептоид # 813: Почему вам нужно заботиться о бетоне». Скептоид . Проверено 14 мая 2022 г.

Эта страница последний раз редактировалась 28 февраля 2023 г., в 22:07.

ВЕНЕННЫЙ | Английское значение — Cambridge Dictionary

Примеры Foamed

Foamed

В английском языке многие причастия прошедшего и настоящего времени могут использоваться как прилагательные. Некоторые из этих примеров могут показывать использование прилагательного.

Одним из примеров неспособности сделать это было в случае плоских крыш после того, как вспененных пластиковых изоляционных плит были введены для достижения более высоких стандартов теплоизоляции.

Из Кембриджского корпуса английского языка

. Многие легковоспламеняющиеся материалы используются на фабриках, и даже огнестойкая версия вспененный полиэфир не лишен пожароопасности.
Из архива
Hansard
Пример из архива Hansard. Содержит парламентскую информацию под лицензией Open Parliament License v3.0
. Вспененный полиэтилен используется для изготовления стелек, и там, где это необходимо, также используются нейлоновые подкладки с пенопластовой подкладкой.
Из архива
Hansard
Пример из архива Hansard. Содержит парламентскую информацию под лицензией Open Parliament License v3.0
. Ему было предложено вынести решение по делу о применении постановления к заполнению наружной стенки полости пенопластом 9.2458 формальдегид мочевины.
Из архива
Hansard
Пример из архива Hansard. Содержит парламентскую информацию под лицензией Open Parliament License v3.0
. В чем причина их враждебности, что они пенится у рта?
From
Wikipedia
Этот пример взят из Википедии и может быть повторно использован под лицензией CC BY-SA.
Вспененный латекс иногда считается лучшим протезом.
From
Wikipedia
Этот пример взят из Википедии и может быть повторно использован под лицензией CC BY-SA.
Это термостабильный и недиализируемый препарат; то есть вспенивается в водных растворах и токсичен для различных биологических систем.
From
Wikipedia
Этот пример взят из Википедии и может быть повторно использован под лицензией CC BY-SA.
Вспененный , находит применение при не слишком больших нагрузках.
From
Wikipedia
Этот пример взят из Википедии и может быть повторно использован под лицензией CC BY-SA.
В процессе изготовления жидкая шоколадная масса вспенивается с помощью пропеллента, а затем охлаждается в среде низкого давления.
From
Wikipedia
Этот пример взят из Википедии и может быть повторно использован под лицензией CC BY-SA.
Во всем похожем на кофе латте или кофе с молоком, он поставляется в высоком стакане с примерно одной четвертью кофе, 3 четвертями вспененного молока .
From
Wikipedia
Этот пример взят из Википедии и может быть повторно использован под лицензией CC BY-SA.
Сухие гидрокостюмы из вспененного материала -неопрена сами по себе обеспечивают некоторую изоляцию, но даже с сухими гидрокостюмами из вспененного материала обычно носят тепловые комбинезоны.
From
Wikipedia
Этот пример взят из Википедии и может быть повторно использован под лицензией CC BY-SA.
Вспененный неопрен может использоваться в качестве ткани сухого гидрокостюма, обеспечивая некоторую теплоизоляцию благодаря газу внутри материала, как и в стандартном гидрокостюме.
From
Wikipedia
Этот пример взят из Википедии и может быть повторно использован под лицензией CC BY-SA.
Огонь перекинулся с временной пломбы на из вспененного пластика , что привело к значительному повреждению кабелей управления реактором на станции.
From
Wikipedia
Этот пример взят из Википедии и может быть повторно использован под лицензией CC BY-SA.
их тоже вспенивают для изготовления изоляции или отливают в формованные изделия.
From
Wikipedia
Этот пример взят из Википедии и может быть повторно использован под лицензией CC BY-SA.
Эти примеры взяты из корпусов и источников в Интернете. Любые мнения в примерах не отражают мнение редакторов Кембриджского словаря, издательства Кембриджского университета или его лицензиаров.

Обзор
фраза пена у рта
пенопластовая панель
пенный пирог
поролон
вспененный
пенообразование
пенистый
брелок
FOB аэропорт
Проверьте свой словарный запас с помощью наших веселых викторин по картинкам
{{randomImageQuizHook.