Полистиролбетон недостатки: недостатки про которые вы не знали

Вибропрессование

Второй способ, который можно использовать на производстве и в быту, более эффективен. Путем вибропрессования получают «кирпичи» высокой плотности, которые можно использовать для возведения несущих стен.

Этапы работы:

1. Подготовка сырья, измерение количества компонентов.
2. Смешивание компонентов в бетономешалке.
3. Вибропрессование.
4. Сушка в сушильной камере на производстве или под укрытием от дождя и солнечных лучей в домашних условиях.

Метод отличается соотношением компонентов. Для прочности в состав блочного полистирола добавляют кварцевый или промытый речной песок.

Таблица содержит рецептуры бетона из расчета на 1 куб готовой продукции.

Рецептуры отличаются пониженным содержанием воды, смесь густая. Отливка такого состава невозможна. Для устранения воздушных пустот применяют прессование.

Расчет количества блоков

Рассчитать необходимое количество блоков для строительства дома несложно, зная размеры здания.

Последовательность расчета:

1. Расчет периметра здания.
2. Умножьте длину периметра на высоту, чтобы получить общую площадь стены.
3. Перемножив длину и высоту блока, вы получите его площадь.
4. Разделив площадь стен на площадь одного конструктивного элемента, узнают количество изделий, необходимых для строительства.
5. В ценах поставщика всегда указано количество блоков в 1 м3. Цифру можно получить самостоятельно, разделив 1 м3 на объем элемента. Например, один стандартный блок размерами 598х298х200 мм занимает объем 0,0356 м3. Следовательно, в 1м3 таких блоков будет 1/0,0356=28 штук.

В некоторых изданиях рекомендуют вычитать из площади стен размеры дверных и оконных проемов. Этого делать не следует, так как полученная «сэкономленная» сумма пойдет на перевязку углов здания.

Особенности кладки и отделки

Для кладки используется специальный клей. Обладает высокими теплоизоляционными свойствами и повышенной адгезией. Кроме того, клей очень эластичный и позволяет достичь толщины шва 3-5 мм.

Швы заделываются тем же составом, что и кладка.

Клеи быстро схватываются, поэтому замешивают сразу столько раствора, сколько нужно на 15-20 минут работы. Корректировать положение блока в кладке разрешается в течение 10-15 минут, по истечении этого времени придется удалить раствор и произвести повторную кладку кладки.

Через каждые 3-4 ряда укладывается стальная армирующая сетка, которая поможет избежать появления трещин в стенах при усадке.

Окончательная отделка проводится через 3-4 месяца после окончания укладки, до этого момента происходит усадка.

Стены снаружи и внутри подлежат обязательной защите — штукатурка, сайдинг, другие средства. Блоки гигроскопичны, механические воздействия оставляют на поверхности вмятины. Под воздействием осадков и солнечных лучей полистиролбетон постепенно разрушается.

При дальнейшей эксплуатации следует учитывать трудности с подвешиванием бытовой техники и мебели на стену. На одну точку крепления нельзя нагружать больше 20 кг. Выбирайте дюбель длиной не менее 60 мм и диаметром 6 мм. Отверстия под крепеж сверлят на 1–2 мм меньше диаметра дюбеля, так как полистиролбетон подвержен механическому сжатию.

Для штукатурки следует выбирать специализированные смеси, не использовать песчано-цементные составы. Важно обращать внимание на совместимость строительных и отделочных материалов, использовать специальные грунтовки и клеи.

Правильный выбор пенополистирольных блоков и отделочных материалов позволяет построить надежный, теплый дом. С блоками легко работать, точная геометрическая форма позволяет легко получить ровные стены.

Прочность модифицированного пенополистирольного бетона после динамического циклического нагружения

На этой странице 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 легкость, 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.

Пенобетон 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 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 он 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 9.0003

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 пенополистирола отличалась от рисунков 5 и 6. 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 могут быть записаны как где представляют собой 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 пенобетона

Бетон из пенополистирола обладает характеристиками виброустойчивости и поглощения энергии, которые можно использовать 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 отношении публикации данной статьи.

Ссылки

1. Y. Xu, L. Jiang, J. Xu и Y. Li, «Механические свойства пенополистирола, легкий заполнитель, бетон и кирпич», Construction and Building Materials , vol. 27, нет. 1, стр. 32–38, 2012 г.

   Посмотреть по адресу:

   Сайт издателя | Google Scholar

2. Б. Чен и Дж. Лю, «Вклад гибридных волокон в свойства высокопрочного легкого бетона, обладающего хорошей удобоукладываемостью», Исследование цемента и бетона , vol. 35, нет. 5, стр. 913–917, 2005.

   Посмотреть по адресу:

   Сайт издателя | Google Scholar

3. Д. Дж. Кук, Гранулы пенополистирола как легкий заполнитель для бетона , Школа гражданского строительства, Университет Нового Южного Уэльса, 1972 г.

4. К. Майлед, К. Саб и Р. Ле Рой , «Влияние размера частиц пенополистирола на прочность легкого бетона на сжатие: экспериментальное исследование и моделирование», Механика материалов , том. 39, нет. 3, стр. 222–240, 2007 г.

   Посмотреть по адресу:

   Сайт издателя | Google Scholar

5. 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.

   Посмотреть по адресу:

   Сайт издателя | Google Scholar

6. 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

7. 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

8. Г. К. Хофф, Новые применения для бетонов низкой плотности , том. 29, ACI Special Publication, 1971.

9. 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

10. E. Parant и R. Le Roy, «Optimisation des betons de densité inferieure à», Tech. Представитель, Laboratoire Central des Ponts et Chaussées, Париж, Франция, 1999.

    Просмотр по адресу:

    Google Scholar

11. 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

12. Бабу Д.С., Бабу К. Ганеш и Ви Т.Х. Свойства легких бетонов на вспененном полистироле, содержащих летучую золу, Исследование цемента и бетона , vol. 35, нет. 6, стр. 1218–1223, 2005.

    Посмотреть по адресу:

    Сайт издателя | Google Scholar

13. 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.

    Посмотреть по адресу:

    Сайт издателя | Google Scholar

14. Чен Б.

    LEAVE A REPLY

    Отменить ответ

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

    Рубрики

    • Газобетон
    • Дом
    • Разное
    • Своими руками
    • Советы
    • Строительство
    • Схема