Полистиролбетон это что: характеристики и сфера применения пенополистиролбетона

03.01.2023

By alexxlab

0 Comment

Содержание

Полистиролбетон: сфера применения материала

ШАГ 1. План дома

Расчет общей длины стен

Добавить параллельные оси между А-Г 012

Добавить перпендик. оси между Б-Г 012

Добавить перпендик. оси между А-Б 012

Размеры дома

Внимание! Наружные стены по осям А и Г являются несущими (нагрузки от крыши и плит перекрытия).

Длина А-Г, м

Длина 1-2, м

Колличество этажей 1 + чердачное помещение2 + чердачное помещение3 + чердачное помещение

ШАГ 2. Сбор нагрузок

Крыша

Форма крыши ДвускатнаяПлоская

Угол наклона крыши, ° °

Материал кровли ОндулинМеталлочерепицаПрофнастил, листовая стальШифер (асбестоцементная кровля)Керамическая черепицаЦементно-песчанная черепицаРубероидное покрытиеГибкая (мягкая) черепицаБитумный листКомпозитная черепица

Снеговой район РФ 1 район — 80 кгс/м22 район — 120 кгс/м23 район — 180 кгс/м24 район — 240 кгс/м25 район — 320 кгс/м26 район — 400 кгс/м27 район — 480 кгс/м28 район — 560 кгс/м2

Наведите курсор на нужный участок карты для увеличения.

Чердачное помещение (мансарда)

Схема 1

Схема 2

Высота стен мансарды, м м

Отделка фасадов Не учитыватьКирпич лицевой 250х120х65Кирпич лицевой фактурный 250х60х65Клинкерная фасадная плиткаДоски из фиброцементаИскуственный каменьПриродный каменьДекоративная штукатуркаВиниловый сайдингФасадные панели

Материал наружних стен (фронтонов) Оцилиндрованное бревно, 220ммОцилиндрованное бревно, 240ммОцилиндрованное бревно, 260ммОцилиндрованное бревно, 280ммБрус 150х150, 150ммБрус 200х200, 200ммКаркасные стены, 150ммСИП-панели, 174ммЛСТК, 200ммКирпич полнотелый, 250ммКирпич полнотелый, 380ммКирпич полнотелый, 510ммКирпич пустотелый (30%), 250ммКирпич пустотелый (30%), 380ммКирпич пустотелый (30%), 510ммПоризованные блоки (теплая керамика), 250ммПоризованные блоки (теплая керамика), 380ммПоризованные блоки (теплая керамика), 440ммПоризованные блоки (теплая керамика), 510ммГазобетон D300, 300ммГазобетон, пенобетон D400, 200ммГазобетон, пенобетон D400, 300ммГазобетон, пенобетон D400, 400ммГазобетон, пенобетон D500, 200ммГазобетон, пенобетон D500, 300ммГазобетон, пенобетон D500, 400ммГазобетон, пенобетон D600, 200ммГазобетон, пенобетон D600, 300ммГазобетон, пенобетон D600, 400ммПенобетон D800, 200ммПенобетон D800, 300ммПенобетон D800, 400ммАрболит D600, 300ммАрболит D600, 400ммКерамзитобетонный блок полнотелый, 200ммКерамзитобетонный блок полнотелый, 300ммКерамзитобетонный блок полнотелый, 400ммКерамзитобетонный блок полнотелый, 500ммКерамзитобетонный блок полнотелый, 600ммКерамзитобетонный блок пустотелый, 100ммКерамзитобетонный блок пустотелый, 200ммКерамзитобетонный блок пустотелый, 300ммКерамзитобетонный блок пустотелый, 400ммКерамзитобетонный блок пустотелый, 500ммКерамзитобетонный блок пустотелый, 600ммМонолитная стена, 150ммМонолитная стена, 200мм

Материал внутренних стен Не учитыватьОцилиндрованное бревно, 220ммОцилиндрованное бревно, 240ммОцилиндрованное бревно, 260ммОцилиндрованное бревно, 280ммБрус 150х150, 150ммБрус 200х200, 200ммКаркасные стены, 150ммСИП-панели, 174ммЛСТК, 200ммКирпич полнотелый, 250ммКирпич полнотелый, 380ммКирпич полнотелый, 510ммКирпич пустотелый (30%), 250ммКирпич пустотелый (30%), 380ммКирпич пустотелый (30%), 510ммПоризованные блоки (теплая керамика), 250ммПоризованные блоки (теплая керамика), 380ммПоризованные блоки (теплая керамика), 440ммПоризованные блоки (теплая керамика), 510ммГазобетон D300, 300ммГазобетон, пенобетон D400, 200ммГазобетон, пенобетон D400, 300ммГазобетон, пенобетон D400, 400ммГазобетон, пенобетон D500, 200ммГазобетон, пенобетон D500, 300ммГазобетон, пенобетон D500, 400ммГазобетон, пенобетон D600, 200ммГазобетон, пенобетон D600, 300ммГазобетон, пенобетон D600, 400ммПенобетон D800, 200ммПенобетон D800, 300ммПенобетон D800, 400ммАрболит D600, 300ммАрболит D600, 400ммКерамзитобетонный блок полнотелый, 200ммКерамзитобетонный блок полнотелый, 300ммКерамзитобетонный блок полнотелый, 400ммКерамзитобетонный блок полнотелый, 500ммКерамзитобетонный блок полнотелый, 600ммКерамзитобетонный блок пустотелый, 100ммКерамзитобетонный блок пустотелый, 200ммКерамзитобетонный блок пустотелый, 300ммКерамзитобетонный блок пустотелый, 400ммКерамзитобетонный блок пустотелый, 500ммКерамзитобетонный блок пустотелый, 600ммМонолитная стена, 150ммМонолитная стена, 200ммМонолитная стена, 150ммМонолитная стена, 200мм

Материал перекрытия Железобетонное монолитное, 200ммЖелезобетонное монолитное, 150ммПлиты перекрытия бетонные многопустотные, 220ммПлиты перекрытия бетонные многопустотные (облегченные), 160ммПлиты перекрытия бетонные сплошные, 160ммЧердачное по деревяным балкам с утеплителем до 200 кг/м3Чердачное по деревяным балкам с утеплителем до 500 кг/м3Цокольное по деревянным балкам с утеплителем до 200 кг/м3Цокольное по деревянным балкам с утеплителем до 500 кг/м3

Эксплуатационная нагрузка, кг/м² 90 кг/м2 — для холодного чердака195 кг/м2 — для жилой мансарды

1 этаж

Высота 1-го этажа, м м

Материал наружних стен Оцилиндрованное бревно, 220ммОцилиндрованное бревно, 240ммОцилиндрованное бревно, 260ммОцилиндрованное бревно, 280ммБрус 150х150, 150ммБрус 200х200, 200ммКаркасные стены, 150ммСИП-панели, 174ммЛСТК, 200ммКирпич полнотелый, 250ммКирпич полнотелый, 380ммКирпич полнотелый, 510ммКирпич пустотелый (30%), 250ммКирпич пустотелый (30%), 380ммКирпич пустотелый (30%), 510ммПоризованные блоки (теплая керамика), 250ммПоризованные блоки (теплая керамика), 380ммПоризованные блоки (теплая керамика), 440ммПоризованные блоки (теплая керамика), 510ммГазобетон D300, 300ммГазобетон, пенобетон D400, 200ммГазобетон, пенобетон D400, 300ммГазобетон, пенобетон D400, 400ммГазобетон, пенобетон D500, 200ммГазобетон, пенобетон D500, 300ммГазобетон, пенобетон D500, 400ммГазобетон, пенобетон D600, 200ммГазобетон, пенобетон D600, 300ммГазобетон, пенобетон D600, 400ммПенобетон D800, 200ммПенобетон D800, 300ммПенобетон D800, 400ммАрболит D600, 300ммАрболит D600, 400ммКерамзитобетонный блок полнотелый, 200ммКерамзитобетонный блок полнотелый, 300ммКерамзитобетонный блок полнотелый, 400ммКерамзитобетонный блок полнотелый, 500ммКерамзитобетонный блок полнотелый, 600ммКерамзитобетонный блок пустотелый, 100ммКерамзитобетонный блок пустотелый, 200ммКерамзитобетонный блок пустотелый, 300ммКерамзитобетонный блок пустотелый, 400ммКерамзитобетонный блок пустотелый, 500ммКерамзитобетонный блок пустотелый, 600ммМонолитная стена, 150ммМонолитная стена, 200ммМонолитная стена, 150ммМонолитная стена, 200мм

Материал перекрытия Железобетонное монолитное, 200ммЖелезобетонное монолитное, 150ммПлиты перекрытия бетонные многопустотные, 220ммПлиты перекрытия бетонные многопустотные (облегченные), 160ммПлиты перекрытия бетонные сплошные, 160ммПолы по грунтуЧердачное по деревяным балкам с утеплителем до 200 кг/м3Чердачное по деревяным балкам с утеплителем до 500 кг/м3Цокольное по деревянным балкам с утеплителем до 200 кг/м3Цокольное по деревянным балкам с утеплителем до 500 кг/м3

Внимание! Если вы не нашли свой материал для стен из списка либо плотность вашего материала отличается от значений в калькуляторе, то вы можете указать параметры своего материала.

Указать свои материалы для стен

Цоколь

Высота цоколя, м м

Материал цоколя Не учитыватьКирпич полнотелый, 250ммКирпич полнотелый, 380ммКирпич полнотелый, 510ммКирпич полнотелый, 640ммКирпич полнотелый, 770ммЖелезобетонное монолитное, 200ммЖелезобетонное монолитное, 300ммЖелезобетонное монолитное, 400ммЖелезобетонное монолитное, 500ммЖелезобетонное монолитное, 600ммЖелезобетонное монолитное, 700ммЖелезобетонное монолитное, 800мм

Внутренняя отделка

Общая толщина стяжки, мм Не учитывать50мм100мм150мм200мм250мм300мм

Выравнивание стен Не учитыватьШтукатурка, 10ммШтукатурка, 20ммШтукатурка, 30ммШтукатурка, 40ммШтукатурка, 50ммГипсокартон, 12мм

Распределение нагрузок на стены

Равномерно распределенная нагрузка на все стены дома

Расчитать нагрузки по несущим стенам. Необходимо выбрать наиболее близкий вариант конструктивной схемы дома

Коэффициент запаса 11.11.21. 31.41.5

Полистиролбетонные блоки — плюсы и минусы легкого бетона

При строительстве домов, владельцы загородных участков все чаще выбирают легкие бетоны, которые обладают положительными характеристиками и свойствами. Однако наряду с многочисленными преимуществами у таких материалов есть ряд недостатков, которые могут сыграть решающую роль при выборе строительного сырья. Для того чтобы разобраться стоит ли использовать ПСБ, рассмотрим, что такое полистиролбетонные блоки, плюсы и минусы полистиролбетона и его свойства.

Полистиролбетон – это материал, заполненный легкими гранулами вспененного полистирола (ПВГ), диаметром до 20 мм. Эти компоненты обладают поризированной, плотной или крупнопористой структурой, которая меняется в зависимости от эксплуатационных условий.

Помимо этого в составе есть, кварцевый песок, портландцемент или шлакопортладцемент и вода.

Также в полистиролбетон обязательно добавляют пластификаторы, ускорители затвердения, воздухововлекающие добавки и прочие компоненты. Чтобы получить пенополистиролбетон, в смесь добавляют специальную пену, которая не только уменьшает вес материала, но и обеспечивает его более высокими характеристиками морозоустойчивости и теплоизоляционными свойствами.

Полезно! Полистиролбетон не относится к категории ячеистых бетонов, однако по большинству характеристик он схож с ними. Тоже самое, касается и типоразмеров ПСБ, которые должны отвечать требованиям ГОСТ 21520-89.

Если говорить о том, какими полистиролбетонные блоки обладают плюсами и минусами, то справедливо будет начать с преимуществ этого материала.

Преимущества полистиролбетонных блоков

Современный строительный материал обладает следующими положительными сторонами:

Теплопроводность

Полистиролбетон не требует дополнительного утепления, так как обладает более низким коэффициентом теплопроводности (в пределах 0,055-0,145 Вт/м Со), чем другие виды бетонов. Кроме этого уровень теплосбережения повышается, если увеличивается плотность исходного сырья. Соответственно, чем большей плотностью будут обладать строительные блоки, тем более высоким будет и уровень энергосбережения.

Прочность

Легкий бетон обладает хорошими прочностными характеристиками: на сжатие (0,73-3,6 МПа) и на растяжение при изгибе (0,08-0,73 МПа). Класс прочности ПСБ составляет от В 0,5 до В 2,5. Исходя из этого, можно с уверенностью утверждать, что полистиролбетон – это пластичный и устойчивый к усадке бетон (не более 1,0 мм/м). Благодаря этому материал можно использовать для строительства монолитных стен.

Полезно! Блоки этого типа можно применять для строительства домов не выше 3 этажей.

Паропроницаемость

ПСБ обладают хорошей паропроницаемостью (способностью «дышать»), однако этот показатель зависит от плотности материала. Самый плотный состав D600 «выдает» показатель в 0,068 мг/ м·ч·ПА, а самая низкая марка D150 – 0,135 мг/ м·ч·ПА. Но даже при минимальном значении, уровень паропроницаемости у полистиролбетона выше, даже чем у древесины.

Удобство обработки

ПСБ обладают большими размерами (1 блок спокойно заменит 17 кирпичей) и точной геометрией. Благодаря последнему преимуществу толщина кладочного шва составляет порядка 3-5 мм.

Сам материал вы с легкостью распилите ножовкой. Все работы может выполнять один человек, так как, вес блоков минимален. Для самостоятельного возведения небольшого одноэтажного дома из ПСБ у вас уйдет 3-4 дня, при этом нет нужды в использовании дорогостоящей строительной техники. Кроме этого вы можете сэкономить на фундаменте, так как на него не будет оказываться больших нагрузок.

Также стоит выделить не менее важные плюсы блоков из полистиролбетона:

ПСБ обладают очень низкой влагопроницаемостью (водопоглощение не более 4%), благодаря чему, при строительстве дома, вам не придется беспокоиться о гидроизоляции.
При показателе плотности 200 кг/м³ блоки обладают показателями морозоустойчивости F 25 – F 100 (при 100-150 циклах замораживания/размораживания).
При толщине материала 10 см, уровень звукопоглощение будет достигать 37 Дб.
Устойчивость к образованию плесени и гнили.

Недостатки полистиролбетона

Несмотря на многочисленные плюсы полистиролбетон обладает недостатками, которые стоит учитывать при выборе ПСБ в качестве стройматериала:

При самостоятельном изготовлении ПСБ нужно использовать только качественный материал, в противном случае, в блоках могут образоваться микротрещины. Чтобы избежать таких последствий, рекомендуется добавлять в раствор армирующую фибру.
Внутреннюю поверхность стен необходимо покрывать штукатуркой. Но, стоит учитывать, что полистиролбетон плохо «сцепляется» со штукатурными составами, поэтому стены приходится предварительно подготавливать.
Шурупы, саморезы и гвозди практически невозможно использовать для внутреннего крепления. Чтобы повесить легкий шкафчик или полку необходимо либо покупать специальные крепежи (как для газобетона), либо бетонировать отверстия для метизов или применять жидкие анкеры.

Все эти «ухищрения» выливаются в дополнительные финансовые затраты, но на прочность постройки не влияют.

Также полистиролбетон обладает несколькими свойствами, которые не всегда можно отнести к минусам или плюсам.

Спорные моменты

Первое на что обращают внимание все производители – это срок службы материала, который составляет 100 лет. Однако, указывая целый век эксплуатации, они обычно основываются только на показатели морозоустойчивости ПСБ, упуская из вида свойства самого полистирола. Также как и любой полимер, ПВГ стареет и разрушается, превращаясь в газ. В случае с полистиролбетоном дела обстоят чуть лучше, так как гранулы внутри блоков защищены бетонной массой, но это не означает, что со временем этот материал не будет разрушаться.

Полезно! Вспененный полимер «стареет» в два раза быстрее, чем монолитные полимеры.

Следующий спорный момент – это горючесть ПСБ. С одной стороны, полистиролбетон относится к группе Г1 и обладает низкими горючими способностями. С другой стороны, пенопластовые шарики быстро теряют свои прочностные свойства при нагреве. А если ПСБ будет, какое-то время находится в огне, то ПВГ начнут испарять опасный для здоровья человека фенол и довольно быстро расплавятся. После этого стена из полистиролбетона будет выглядеть как швейцарский сыр.

Еще один спорный момент – это плотность ПСБ. В зависимости от типа работ, необходимо выбирать тот или иной класс полистиролбетона, так как его объемный вес колеблется от 150 до 600 кг/м³.

Если выбрать материал низкой плотности для стены, в которой в дальнейшем будет размещаться, например, окно, то вы можете столкнуться с тем, что оно начнет «гулять», поэтому выбирайте более плотный материал.

В заключении

Полистиролбетон – это надежный материал, отвечающий всем требованиям ГОСТ и другим строительным нормативам, но и как любой другой бетон, он, все же, обладает некоторыми минусами.

Оборудование для производства полистиролбетона. Блоки бетонные

Описание и основные свойства полистиролбетона

Полистирол (ГОСТ Р 51263-99) — композиционный материал, состоящий из портландцемента и его разновидностей, кремнеземного заполнителя (кремнеземного песка или золы-уноса ТЭЦ), пористого наполнителя (гранулы вспененного полистирола) и модифицирующих добавок (ускорителей схватывания, пластификаторы и др.) При контроле соотношения компонентов в смеси можно получить разные марки полистирола по показателям средней плотности в сухом состоянии от D150 до D600. В результате мы получаем как конструкционный, так и изоляционный материал.

Благодаря хорошим теплофизическим свойствам пенополистирола этот материал можно использовать как самостоятельную систему утепления наружных стен вместо использования так называемых навесных систем утепления, где в качестве утеплителя используется минеральная вата, или более популярное решение – пенопласт .

Область применения полистиролбетона для объектов жилищного и промышленного строительства чрезвычайно широка:

Производство товарных полистиролбетонных смесей различной плотности;
Теплоизоляция монолитная чердачных перекрытий и крыш;
Возведение наружных стен в несъемной опалубке каркасных зданий;
Утепление наружных стен и поверхностей реконструируемых зданий;
Утепление монолитных элементов наружных стен и перекрытий;
Монолитные наружные и внутренние стены и перегородки;
Производство светоизоляционных изделий для строительства несущих и самонесущих элементов (стеновые блоки, блоки внутренних перегородок и т.п.).

Основные технические характеристики полистиролбетона

Таблица 1

Класс по массовому удельному весу	Сопротивление сжатию, МПа	Предел прочности, МПа	Класс морозостойкости
Д150	0,18	—	Ф35
Д175	0,22	—	F50
Д200	0,3	—	F75
Д225	0,45	0,27	F75
Д250	0,65	0,38	Ф100
Д300	1	0,53	Ф150
Д350	1,3	0,63	Ф150
Д400	1,9	0,65	Ф150
Д450	1,9	0,68	Ф200
Д500	2,6	0,70	Ф200
Д550	2,6	0,74	Ф200
Д600	3. 2	0,76	Ф300

Таблица 2

Класс по массовому удельному весу	Коэффициент теплопроводности в сухом состоянии, Вт/(м×°С)	Прогнозируемое поведение сборных элементов в Операционная среда A и B
		Влажность ж, %		Коэффициент теплопроводности, Вт/(м×°С)		Паропроницаемость, мг/(м×ч×Па)
		А	Б	А	Б	А, Б
Д150	0,051	3. 0	4.0	0,054	0,056	0,135
Д175	0,055	3.0	4.0	0,058	0,060	0,128
Д200	0,062	3.0	4.0	0,066	0,069	0,120
Д225	0,066	3.0	4,5	0,071	0,075	0,115
Д250	0,070	3. 0	4,5	0,076	0,80	0,110
Д300	0,078	3.0	5,0	0,085	0,091	0,100
Д350	0,085	3,5	6,0	0,095	0,101	0,090
Д400	0,095	3,5	6,0	0,106	0,117	0,085
Д450	0,105	4. 0	7,0	0,118	0,130	0,080
Д500	0,115	4.0	7,0	0,130	0,145	0,075
Д550	0,125	4.0	8,0	0,143	0,160	0,070
Д600	0,135	4.0	8,0	0,158	0,176	0,068

Таблица 3

Класс по массовому удельному весу	Класс воспламеняемости по ГОСТ 30244	Класс горючести по ГОСТ 30402	Класс дымообразования по ГОСТ 12. 1.044*	Класс токсической опасности по ГОСТ 12.1.044*
Д150	Г1	В1	Умеренный	Умеренно опасный
Д175
Д200
Д225
Д250
Д300			Маленький
Д350
Д400
Д450
Д500
Д550
Д600

* В Российской Федерации в соответствии со СНиП 21-01-97* (строительные нормы и правила) строительные материалы со средней дымообразующей способностью относятся к категории Д2, с малой дымообразующей способностью — к категории Д1; по токсичности продуктов горения умеренно опасные материалы относятся к Т2, а малоопасные – к Т1.

Полистиролбетон сочетает в себе качественные технические, эксплуатационные и стоимостные характеристики и является лучшей альтернативой традиционным тепло- и звукоизоляционным материалам.
Многие российские архитекторы, строители и арендаторы оценили выдающиеся свойства полистиролбетона как наиболее подходящего современного и перспективного материала для эффективного строительства.

Технология изготовления мелкогабаритных изделий из полистиролбетона

Основные технологические операции:

Вспенивание гранул полистирола;
Сушка (созревание) гранул полистирола;
Дозирование сырьевых компонентов;
Приготовление полистиролбетона;
Формование полистиролбетонных масс;
Упрочнение полистиролбетонной массы;
Резка полистиролбетонной массы на блоки заданных размеров;
Склад полистиролбетонных блоков.
Вспенивание гранул полистирола.

Процесс вспенивания гранул полистирола состоит из предварительного вспенивания и сушки (созревания) гранул пенополистирола. Гранулы полистирола из бункеров с кормовым связующим подаются на препенообразователь винтовым конвейером. Под действием водяного пара гранулы полистирола размягчаются и начинают пениться. Гранулы полистирола увеличиваются в объеме и заменяются невспененными гранулами. Лопасти шнека перемешивают гранулы вспененного полистирола, препятствуя слипанию и способствуя равномерному движению материала к разгрузочному окну установки, при постоянном воздействии водяного пара.

Сушка (созревание) гранул полистирола

Гранулы вспененного полистирола содержат до 10-15% влаги, к тому же внутри гранул имеется разрежение за счет конденсации водяного пара. Это может привести к деформации (сжатию) гранул пенополистирола. Прессование окатышей резко уменьшает количество материала и приводит к значительному увеличению объемной плотности. Поэтому гранулы пенополистирола необходимо сушить для стабилизации внутреннего давления и затвердевания наружных стенок гранул. Применение пневматических сушильно-транспортирующих агрегатов для пенополистирола позволяет быстро и эффективно снизить остаточную влажность материала до 6,3%, перемещая материал в бункеры созревания. Гранулы вспененного полистирола остаются в бункере для созревания около 4-12 часов, в зависимости от размера зерна, насыпной плотности и остаточной влажности. Значительного сокращения времени выдержки можно добиться, применяя метод перекачки гранул потоком подогретого воздуха из одного бункера в другой. В этом случае время созревания сокращается до 2-3 часов.

Дозирование сырьевых компонентов

Готовые гранулы пенополистирола из бункера созревания потоком воздуха по дутьевой линии подаются в бункер-приемник объемного дозатора. По мере заполнения дозатора гранулы попадают в смеситель. Цемент и мелкодисперсный заполнитель (зола-унос) из бункеров-накопителей с помощью шнековых питателей поочередно подаются в бункер весового дозатора. При заполнении бункера дозатора необходимым количеством материала шнековый питатель отключается. Затем открывается пневматическая заслонка дозатора, и материал поступает в смеситель. Вода заливается в специальные баки перед началом смены. Рекомендуемая температура воды затворения +40-50*С.

Приготовление полистиролбетона

Компоненты полистиролбетона (пенополистирольные гранулы, цемент, инертный наполнитель, вода, добавки) дозированными частями подают в смеситель. Дозировка компонентов определяется технологическим регламентом предприятия. Последовательность загрузки компонентов смеси: Загрузка полистирольной составляющей в рабочий смеситель осуществляется в следующем порядке. Сначала в смеситель подают дозированный по объему полистирол, затем воду и химические добавки. Смесь перемешивают в течение 1-2 минут. Затем в смеситель загружают дозированный цемент (заполнитель) и смесь перемешивают не менее 3 минут до получения смесовой однородной пористой структуры. Общая продолжительность процесса приготовления полистиролбетона, включая время загрузки компонентов и продолжительность их перемешивания, должна быть не менее 3-5 минут. В процессе смешения компонентов необходимо визуально контролировать состояние полистиролбетона, его пластичность. Формование полистирольной массы. Это процесс заливки полистиролбетонной смеси в предварительно смазанные формы для формирования полистирольной массы.

Отверждение полистирольной массы

Скорость твердения полистирольной массы в формах зависит от следующих основных факторов: активности вяжущего, температуры в помещении и наличия камеры термообработки. Использование камеры позволяет ускорить процесс получения распалубочной прочности, а также получить полистиролбетон с высокими прочностными характеристиками. Использование мобильных форм со съемными бортами позволяет исключить из процесса подъемные механизмы, что в свою очередь снижает материалоемкость и материальные затраты.

Резка массы на полистиролбетонные блоки с целевыми размерами

Раскрой массы на полистиролбетонные стеновые блоки заданных размеров осуществляется с помощью автоматизированного раскройного комплекса. Производительность комплекса составляет 4 — 5 м 3 /ч, а за одну рабочую смену (12 часов) производительность может составлять 40 — 60 м 3 . Это достигается за счет особенностей изготовления режущего комплекса. Раскройный комплекс обслуживают всего два человека.

Склад полистиролбетонных блоков

После распиловки готовые блоки укладываются на поддон и обматываются стрейч-лентой. Поддоны с полистиролбетонными блоками хранятся на складе готовой продукции до достижения ими 70% прочности и товарной влажности не более 25% (7-10 дней). Температура должна быть не ниже 15 0 С. Поддоны с блоками устанавливаются в 2-3 этажа, занимаемая площадь рассчитывается исходя из суточной производительности.

Технология приготовления и заливки монолитного полистиролбетона

Монолитный полистиролбетон – эффективный, экологически чистый, прочный и надежный стеновой материал, пользующийся все большим спросом на строительном рынке. Разработанная технология позволяет производить монолитный полистиролбетон непосредственно на строительной площадке и обеспечивает транспортировку пенобетонной смеси героторными насосами без расслоения, а также заливку смеси в опалубку без виброуплотнения. Применение монолитного полистиролбетона в наружных стенах вместо блочной кладки позволяет:

Повысить коэффициент теплотехнической однородности и соответственно повысить на 30% и более сопротивление теплопередаче стены, за счет исключения кладочных швов теплопроводным цементно-песчаным раствором;
Уменьшить трудоемкость ограждающих конструкций;
Увеличить скорость выполнения строительных работ.

Основные технологические операции:

Приготовление полистиролбетона;
Укладка монолитного полистиролбетона;
Упрочнение монолитного пенобетона;

Приготовление полистиролбетона

Компоненты полистиролбетона (пенополистирольные гранулы, цемент, инертный наполнитель, вода, добавки) дозированными частями подают в смеситель.
Дозировка компонентов определяется технологическим регламентом предприятия.
Последовательность загрузки компонентов смеси:
Загрузка полистирольной составляющей в рабочий смеситель осуществляется в следующем порядке.
Сначала в смеситель подается дозированный по объему полистирол, затем вода и химические добавки.
Смесь перемешивают 1-2 минуты. Затем в смеситель загружают дозированный цемент (заполнитель) и смесь перемешивают не менее 3 минут до получения смесовой однородной пористой структуры.
Общая продолжительность процесса приготовления полистиролбетона, включая время загрузки компонентов и продолжительность их перемешивания, должна быть не менее 3-5 минут.
В процессе смешения компонентов необходимо визуально контролировать состояние полистиролбетона, его пластичность.

Укладка монолитного полистиролбетона

Это процесс заливки смеси полистиролбетона в подготовленную опалубку.

Отверждение монолитной пены

Скорость твердения монолитного полистиролбетона зависит от следующих основных факторов: активности вяжущего, температуры в помещении.

Прочность модифицированного пенополистирольного бетона после динамического циклического нагружения

На этой странице

РезюмеВведениеМатериалыВыводыСсылкиАвторское правоСтатьи по теме

Бетон из пенополистирола был получен путем смешивания пенополистирольных сфер (EPS), полимерной эмульсии и загустителя с матричным бетоном, и этот бетон имел хорошие характеристики поглощения энергии вибрации. Основываясь на экспериментальных данных, полученных при объемном соотношении пенополистирола 0%, 20%, 30% и 40% путем замены матрицы или крупного заполнителя, два стиля дизайна имели почти одинаковую прочность на сжатие. Применяя циклическую нагрузку с частотой 5 Гц, 50000 или 100000 раз, 40 кН, 50 кН и 60 кН, показано, что чем выше размер включения, тем ниже будет прочность пенополистирола на сжатие; чем больше была приложенная динамическая циклическая нагрузка, тем более очевидным было бы изменение прочности на сжатие. При этом прочность пенополистирола не претерпела явных изменений после испытаний на долговечность. Результаты этого исследования имели практическое значение при использовании пенополистирола в некоторых конструкциях с длительными циклическими динамическими нагрузками.

1. Введение

Поскольку легкий бетон на основе вспененного полистирола (EPS) обладает такими характеристиками, как легкий вес, поглощение энергии и сохранение тепла, он используется во многих конкретных отраслях строительства, таких как высотные здания, плавучие морские платформы и крупногабаритные сооружения. размерный и большепролетный бетон [1, 2]. Легкий бетон (LWC) не загрязняет окружающую среду, потому что производство частиц пенополистирола потребляет мало энергии, а частицы не имеют яда и вреда. Бетон EPS обладает характеристиками экономичности, защиты окружающей среды и энергосбережения, что соответствует концепции дизайна современного строительного материала.

В 1970-х Кук [3] поместил частицы пенополистирола в бетон и провел исследования. Систематические исследования начались в 1990-х годах; Французский ученый получил связь между прочностью легкого бетона и пористостью путем введения в бетон различных пропорций частиц пенополистирола [4]. Бетон EPS был получен путем замены частично нормальных заполнителей в бетоне; конкретная стадия смешивания зависела от требований к плотности и уровням прочности. Взаимосвязь между прочностью и широким диапазоном плотностей пенополистирола может быть получена путем изменения масштаба смеси частиц пенополистирола [1, 4–8]. Также были проведены исследования, посвященные влиянию размера частиц пенополистирола на прочность бетона на сжатие [9]. , 10]. Латекс стирол-бутадиенового каучука (SBR) был применен в бетоне EPS в качестве полимерной добавки Ченом и Лю [11] для улучшения однородности частиц EPS в LWC и обеспечения того, чтобы частицы не всплывали во время вибрации бетона. Бабу и др. [12] увеличили прочность путем смешивания летучей золы с пенополистирольным бетоном и улучшили раннюю прочность путем смешивания микрокремнезема с пенополистирольным бетоном [13]. С введением метода премиксов, используемого Ченом и Лю [14] для изготовления пенополистирола, удалось избежать сегрегации частиц пенополистирола в заполнителе во время литья. Лаалаи и Саб [15] проверили формулу преобразования для образцов разных размеров.

Бетон из полистирола считается энергопоглощающим материалом для защиты заглубленных военных сооружений и некоторых специальных конструкций, подвергающихся длительным циклическим нагрузкам. Между тем, он предъявляет требования к прочности и долговечности пенополистирола. Основной целью данной статьи является количественная оценка влияния размера включения пенополистирола на прочность на сжатие, улучшение прочности и удобоукладываемости пенополистирола путем смешивания трех добавок. Долговечность пенополистирола была получена путем сравнения образцов до и после приложения циклической нагрузки 40 кН, 50 кН и 60 кН в течение 50000 или 10000 раз.

2. Принципы расчета материалов и смесей

Образцы для испытаний были изготовлены из того же типа, что и для очень высокопрочного бетона, а частицы пенополистирола заменяли часть бетона или крупного заполнителя.

(1) Цемент. № Изготовлен из цемента ЦЕМ I 52,5.

(2) Мелкий заполнитель. Изготавливается из окатанного речного песка с модулем крупности 2,85.

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

(4) Частицы EPS. Частицы пенополистирола представляют собой сферические частицы из пенополистирола с диаметром в диапазоне 1–3 мм и плотностью 20 кг/м ³, что показано на рисунке 1.

(5) Диоксид кремния. Поскольку крупность микрокремнезема очень низкая, она составляет около 80–100 по сравнению с обычным цементом, и она используется в бетоне для заполнения пор между гранулами цемента, а продукты гидрата аналогичны цементу в воде; другая смесь будет связана гелем. Соотношение смешивания микрокремнезема обсуждается К.Г. Бабу и Д.С. Бабу [13].

(6) Добавка. Суперпластификатор на основе поликарбоксилата использовался для улучшения удобоукладываемости и прочности на сжатие пенополистирола, а соотношение смешивания соответствует результатам Miled et al. [4]. Частицы пенополистирольных сфер представляют собой гидрофобный материал, чрезвычайно легкий с плотностью всего 12–20 кг/м ³, что может вызвать сегрегацию при смешивании и сделать пенополистирольный бетон неоднородным, что приведет к снижению прочности на сжатие.

Есть два способа решения этой проблемы: один заключается в увеличении действия связи между частицами пенополистирола и заполнителями путем преобразования частиц пенополистирола из гидрофобного материала в гидрофильный материал, а другой заключается в повышении вязкости бетона из пенополистирола. Чтобы максимально улучшить прочность пенополистирола на сжатие, образец был изготовлен с применением обоих методов. В смесь вмешивали полимерную эмульсию для увеличения вязкости; взаимосвязь между прочностью на сжатие и соотношением компонентов смеси показана на рис. 2. Эфир гидроксипропилцеллюлозы использовался для контроля консистенции и водоудерживающей способности бетонного раствора; взаимосвязь между прочностью на сжатие и коэффициентом смешивания показана на рис. 3. Эти две добавки могут гарантировать, что частицы пенополистирола не будут расслаиваться во время вибрации бетона.

(7) Метод смешивания. Из-за гидрофобного материала частиц пенополистирола удобоукладываемость и долговечность пенополистирола в процессе смешивания были плохими [16]. Действительно, после многократного смешивания для изготовления пенополистирола был использован метод смешивания, аналогичный методу «обертывания песком». Во-первых, он втянул частицы пенополистирола, 1/3 воды и 1/2 полимерной эмульсии в смешанный бункер. После перемешивания в течение одной минуты он поместил гравий в смесительный бункер, затем перемешивал его в течение одной минуты и, наконец, затянул все остальные заполнители в смесительный бункер и перемешивал их в течение двух минут. Метод смешивания обеспечит удобоукладываемость и однородность пенополистирола.

3. Испытание на прочность при сжатии

Кубики пенополистирола размером 100 мм использовались для исследования прочности на сжатие после хранения в лабораторных условиях в течение 28 дней. Водоцементное отношение является важным показателем, влияющим на прочность на сжатие. Взаимосвязь между водоцементным отношением и прочностью на сжатие показана на рисунке 4. Прочность на сжатие значительно снижается, когда водоцементное отношение устанавливается равным 0,36, поскольку частицы пенополистирола состоят из гидрофобного материала, а удобоукладываемость падает при снижении водоцементного отношения. увеличивается. Прочность на сжатие немного меняется, когда водоцементное отношение увеличивается с 0,32 до 0,34, с учетом экономических соображений применительно к практическому проектированию водоцементное отношение в этой статье установлено равным 0,32.

Чтобы проследить влияние объемного соотношения частиц пенополистирола на прочность на сжатие, были изготовлены образцы пенополистирола различной плотности в соответствии с таблицей 1.

Объемное соотношение пенополистирола, рассматриваемое здесь как пористость бетона, определялось следующим формула [4]: где – плотности матрицы, и – плотности пенобетона и частиц пенополистирола соответственно.

Было изготовлено три образца в соответствии с каждым стилем дизайна, и каждое значение было сообщено, поскольку пористость и прочность на сжатие образца незначительно различаются. Влияние пористости на прочность на сжатие легкого пенополистирола показано на рисунках 5 и 6 9.0012

Минимальная и максимальная прочность на сжатие пенополистирола с конструктивным исполнением частиц пенополистирола, заменяющих бетон в возрасте 28 дней, составляли 18,05 и 40,31 МПа; в то же время минимальная и максимальная прочность на сжатие составляли 16,23 и 40,07 МПа в соответствии со стилем проектирования частиц пенополистирола, заменяющих крупный заполнитель на рисунках 5 и 6. Можно обнаружить, что объемное соотношение пенополистирола оказывает наиболее значительное влияние на прочность на сжатие пенополистирола, заменяющего бетона или крупнозернистого заполнителя и увеличение объема пенополистирола и снижение прочности на сжатие.

Согласно испытательному значению, прочность на сжатие двух стилей дизайна в основном совпадала, но пористость бетона EPS отличалась от рисунков 5 и 6. Принимая во внимание экономию в практическом проектировании, стоимость замены частиц EPS бетона было меньше, а прочность на сжатие этого стиля дизайна была такой же, как у частиц пенополистирола, заменяющих крупный заполнитель. Таким образом, исследовательский акцент в этой статье делается на изучение механических свойств пенополистирола с частицами пенополистирола, заменяющими бетон.

Посредством экспоненциального анализа соответствия полученные эмпирические соотношения можно записать следующим образом: где представлена прочность на сжатие (МПа) через 28 дней. Коэффициент корреляции предложенного отношения составляет 0,989, что указывает на значимые корреляции.

Режим отказа. Различное соотношение объема частиц пенополистирола имело различный характер разрушения, что показано на рисунке 7. Матрица разрушалась после испытания на прочность на сжатие, и масштаб трещины был меньше вместе с увеличением объемного соотношения частиц пенополистирола. Это явление было вызвано характеристиками поглощения энергии частицами пенополистирола, и внешний вид оставался неповрежденным, даже если бетон пенополистирола подвергался разрушению.

4. Долговечность EPS-бетона

EPS-бетон обладает характеристиками виброустойчивости и поглощения энергии, которые могут использоваться в гражданском строительстве на основе циклической нагрузки для снижения вибрации системы. Однако большое значение имеет испытание на долговечность пенополистирола с вибрационным свойством, так как воздействие вибрационной нагрузки часто сопровождается характеристикой низкой долговечности. В этой статье качественно анализируется влияние объемного соотношения пенополистирола, времени циклов вибрации и вибрационной нагрузки на долговечность бетона из пенополистирола с помощью испытаний на циклическую нагрузку.

В испытании на циклическую динамическую вибрацию использовалась электрогидравлическая сервоприводная испытательная система 370.50 MTS, показанная на рисунке 8, которая имела грузоподъемность 500 кН и динамический ход 150 мм, а данные испытаний можно было отображать в реальном времени и сохранять в компьютере. Объемное соотношение ЭПС составляло 0%, 20%, 30% и 40%, время цикла вибрации 50000 и 100000, вибрационная нагрузка 60 кН, 50 кН и 40 кН, частота вибрации 5 Гц; синусоидальная волна была принята для имитации процесса вибрации.

4.1. 50000-кратный тест на долговечность

После 50 тысяч испытаний на циклическую нагрузку бетон будет проходить испытание на прочность; значение прочности на сжатие до и после циклического нагружения показано на рисунках 9–11.

Прочность на сжатие бетона без частиц пенополистирола снизилась в разной степени после испытания на долговечность, и чем больше приложенная циклическая нагрузка, тем более очевидным было снижение прочности бетона. Прочность на сжатие бетона с объемным соотношением частиц EPS 20% (бетон с 20% EPS) была меньше, чем раньше, в то время как прочность на сжатие бетона с 30% и 40% EPS в разной степени увеличивается при приложении циклической нагрузки 40 кН, в основном из-за циклической нагрузки. приводило к сжатию частиц пенополистирола, а уплотнение пенополистирола при приложении нагрузки было небольшим; таким образом, прочность на сжатие бетона с содержанием пенополистирола 30% и 40% была выше, чем до испытания на долговечность. При приложении нагрузки от 40 кН до 50 кН и, наконец, до 60 кН влияние циклической нагрузки на долговечность пенополистирола становилось все более и более очевидным; при этом, чем больше было объемное соотношение частиц пенополистирола, тем меньше изменение прочности на сжатие после 50000 циклов нагрузки.

4.2. 100000-кратное испытание на долговечность

Поскольку 100000-кратное циклическое динамическое испытание требует много времени, в исследовании в качестве примера был взят пенополистирол с объемным соотношением частиц 0% и 30% путем приложения синусоидальной циклической нагрузки 50 кН 100000 раз к пенополистиролу; прочность на сжатие до и после испытания на долговечность показана на рис. 12.

Изменение прочности на сжатие матрицы было очевидным после 100 000 раз динамической вибрационной нагрузки, как показано на рис. 12, в то время как прочность на сжатие бетона с 30% EPS уменьшилось по сравнению с прочностью после 50000-кратного циклического динамического вибронагружения, но снижение было незначительным; Таким образом, можно сделать вывод, что EPS-бетон является материалом с хорошей долговечностью.

5. Выводы

Бетон из пенополистирола имеет преимущества небольшой плотности, теплоизоляции и хороших сейсмических характеристик. Поэтому при изучении современных конструкционных материалов и практической инженерии большое значение имеет исследование новых бетонных материалов. Экспериментальные исследования были проведены на трех типах пенополистирола с пенополистиролом с объемным соотношением частиц в диапазоне от 0% до 40% с целью подтверждения наличия влияния собственного содержания частиц на прочность на сжатие и долговечность пенополистирола. Выводы сделаны следующим образом. (1) Для повышения прочности на сжатие полимерная эмульсия смешивается с бетонным раствором, который будет связывать другие смеси вместе, и обсуждается взаимосвязь между ее соотношением смешивания и прочностью на сжатие. Гидроксипропилцеллюлоза смешивается с пенополистиролом для улучшения удобоукладываемости цементного раствора, и изучается влияние соотношения компонентов смеси на прочность бетона на сжатие. (2) Прочность на сжатие двух типов пенополистирола, в которых бетон заменяется или только гравий, замененный частицами пенополистирола, был в основном идентичен; результат показал, что прочность на сжатие двух стилей дизайна в основном совпадала. Прочность на сжатие пенополистирола, очевидно, снижается с увеличением объемной доли частиц пенополистирола; кривая уменьшения была похожа на кривую экспоненциального типа. (3) Величина приложения динамической циклической нагрузки оказала большое влияние на прочность на сжатие после испытания на долговечность. Прочность на сжатие EPS-бетона с объемным соотношением частиц 40% была увеличена после приложения циклической динамической нагрузки 40 KN и 50 KN, а другое соотношение объемных частиц EPS-бетона было уменьшено после испытания на долговечность; при этом степень снижения прочности на сжатие была обратно пропорциональна объемному соотношению частиц пенополистирола. Кроме того, чем больше была приложенная динамическая циклическая нагрузка, тем больше был бы разрыв прочности на сжатие между до и после испытания на долговечность. Прочность на сжатие EPS-бетона с объемным соотношением частиц 0% и 30% упадет при приложении динамической циклической нагрузки 100000 раз, а снижение прочности на сжатие матрицы было намного больше, чем объемное соотношение частиц EPS-бетона 30% по сравнению с применением динамическая вибрационная нагрузка 50000 раз. (4) По результатам разработанного испытания на долговечность было доказано, что легкий бетон EPS имеет хорошую долговечность и очень хорошо используется в практическом строительстве, которое имеет определенные сейсмические требования и приложенную циклическую нагрузку.

Конфликт интересов

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов в связи с публикацией данной статьи.

Ссылки

Ю. Сюй, Л. Цзян, Дж. Сюй и Ю. Ли, «Механические свойства пенополистирола, легкий заполнитель, бетон и кирпич», Строительство и строительные материалы , том. 27, нет. 1, стр. 32–38, 2012 г.
Посмотреть по адресу:
Сайт издателя | Google Scholar
Б. Чен и Дж. Лю, «Вклад гибридных волокон в свойства высокопрочного легкого бетона, обладающего хорошей удобоукладываемостью», Исследование цемента и бетона , том. 35, нет. 5, стр. 913–917, 2005 г.
Посмотреть по адресу:
Сайт издателя | Google Scholar
Д. Дж. Кук, Гранулы пенополистирола в качестве легкого заполнителя для бетона , Школа гражданского строительства, Университет Нового Южного Уэльса, 1972 г.
К. Майлед, К. Саб и Р. Лерой , «Влияние размера частиц пенополистирола на прочность легкого бетона на сжатие: экспериментальное исследование и моделирование», Механика материалов , вып. 39, нет. 3, стр. 222–240, 2007 г.
Посмотреть по адресу:
Сайт издателя | Google Scholar
R. Le Roy, E. Parant и C. Boulay, «Учет размера включений при прогнозировании прочности на сжатие легкого бетона», Cement and Concrete Research , vol. 35, нет. 4, стр. 770–775, 2005 г.
Посмотреть по адресу:
Сайт издателя | Google Scholar
C. Bagon and S. Frondistou-Yannas, «Морской плавучий бетон, изготовленный из пенополистирола», Журнал исследований бетона , том. 28, нет. 97, стр. 225–229, 1976.
Посмотреть по адресу:
Сайт издателя | Google Scholar
Р. Шри Равиндрараджа и А. Дж. Так, «Свойства затвердевшего бетона, содержащего обработанные гранулы пенополистирола», Cement and Concrete Composites , vol. 16, нет. 4, стр. 273–277, 1994.
Посмотреть по адресу:
Сайт издателя | Google Scholar
Г. К. Хофф, Новые области применения бетонов низкой плотности , том. 29, ACI Special Publication, 1971.
А. Лаукайтис, Р. Жураускас и Дж. Керине, «Влияние гранул пенополистирола на свойства цементного композита», Цементные и бетонные композиты , том. 27, нет. 1, стр. 41–47, 2005 г.
Посмотреть по адресу:
Сайт издателя | Google Scholar
E. Parant и R. Le Roy, «Optimisation des betons de densité inferieure à», Tech. Представитель, Laboratoire Central des Ponts et Chaussées, Париж, Франция, 1999.
Посмотреть по адресу:
Google Scholar
Б. Чен и Дж. Лю, «Механические свойства полимер-модифицированных бетонов, содержащих гранулы пенополистирола», Строительство и строительные материалы , том. 21, нет. 1, стр. 7–11, 2007 г.
Посмотреть по адресу:
Сайт издателя | Google Scholar
Бабу Д.С., Бабу К. Ганеш и Ви Т. Х. Свойства легких бетонов на вспененном полистироле, содержащих летучую золу, Исследование цемента и бетона , том. 35, нет. 6, стр. 1218–1223, 2005.
Посмотреть по адресу:
Сайт издателя | Google Scholar
К. Г. Бабу и Д. С. Бабу, «Поведение легкого пенополистирольного бетона, содержащего микрокремнезем», Cement and Concrete Research , vol. 33, нет. 5, стр. 755–762, 2003 г.
Посмотреть по адресу:
Сайт издателя | Google Scholar
Чен Б., Лю Дж. Свойства легкого пенополистирольного бетона, армированного стальной фиброй, стр. 9.0963 Исследование цемента и бетона , том. 34, нет. 7, стр. 1259–1263, 2004.
Посмотреть по адресу:
Сайт издателя | Google Scholar
И. Лаалаи и К. Саб, «Размерный эффект и стохастическое нелокальное повреждение в квазихрупких материалах», в Probabilities and Materials , vol.