Полистиролбетонные блоки что это такое: Полистиролбетонные блоки: плюсы и минусы

что это такое, плюсы и минусы, характеристики и размеры

Основой для полистиролового блока служит специальный раствор. Это легкий вид бетона, в котором в качестве наполнителя выступает вспененное минеральное вяжущее вещество. Технические характеристики блока зависят от соотношения цементного раствора и наполнителя. Полистиролбетонные изделия обладают слабыми и сильными сторонами, которые учитываются при подборе строительного материала. Об этом ниже.

Содержание

1. Полистиролбетон – что это за разновидность облегченных бетонов
2. Сильные и слабые стороны
3. Состав и способ производства
4. Применение
5. Разновидности и технические характеристики
6. Технология строительства домов

Полистиролбетон – что это за разновидность облегченных бетонов

Это чрезвычайно легкий бетон, сделанный по особой технологии. В качестве заполнителя выступает пористый материал, зерна которого обладают невысокой прочностью. Технические характеристики бетона зависят от качества цементного раствора и количества заполнителя. Это касается прочности, а также тепло- и звукоизоляции конструкций. Форма и размер зерен важен. Минеральные заполнители задаются по весу, а пенополистирол – по объему. Это упрощает расчет нужной бетонной массы.

В строительстве применяют в основном полистиролбетон с низкой массой. Это создает материал, который обладает хорошими тепло- и звукоизоляционными свойствами. Бетон противостоит огню и имеет достаточные несущие свойства. Производители провели целый ряд испытаний, что позволило убедиться в прочности этого материала и технических характеристиках.

Блоки из пенополистирола популярны и широко применяются в строительстве домов и других построек.

Сильные и слабые стороны

Полистиролбетонные блоки обладают как сильными, так и слабыми сторонами.

К плюсам материала относят:

• Хорошо поглощает шум. Чтобы соорудить стенку, обладающую достаточными звукоизоляционными свойствами, ее толщина должна составлять 10 см.
• Низкий уровень пожароопасности. Материал категории огнестойкости Г1 подходит для строительства жилых домов и построек.
• Низкий показатель поглощения воды. Нет надобности в проведении дополнительной гидроизоляции, что снижает стоимость строительства.
• Высокие теплоизоляционные свойства. Теплоизоляционные характеристики полистиролбетона объясняются присутствием наполнительных гранул.
• Долговечность блоков. Дома из полистиролбетона способны простоять не один десяток лет. Это при условии, что строение было сооружено согласно всем нормам и правилам.
• Простота в обработке. Работать с пенополистиролбетонными блоками легко. Порезка осуществляется ручными пилами. Громоздкие и легкие бетонные изделия ускоряют строительство домов. Укладка осуществляется на клей или цементный раствор.
• Стойкость к отрицательным факторам окружающей среды. Противостоит действию многих химических соединений и биологических вредителей. Исключение – ацетон и бензин. Они способны разрушить его структуру.
• Экологичность. Состоит из компонентов, которые безопасны для здоровья и окружающей среды.

Пенополистирольные блоки имеют небольшой вес, что позволяет сэкономить на возведении основания под дом.

Блоки из полистиролбетона имеют следующие отрицательные стороны:

• под длительным воздействием огня прочность и свойства полистирол бетона снижаются;
• закрепить оконные и дверные коробки, декорации и гарнитур на стенах из этого материала сложно;
• стены выглядят неэстетично, что требует проведение отделочных работ;
• возможно низкое качество блоков.

Чтобы построить прочный дом, важно правильно подобрать материал. Предпочтительно приобрести полистиролбетонные блоки известных производителей.

Состав и способ производства

Чтобы понять, что же это такое полистиролбетон, необходимо рассмотреть состав. В процессе производства используют следующие материалы:

• полимерные вспененные гранулы;
• портландцемент марки М400 или М500;
• вода;
• поверхностно-активные вещества, обеспечивающие сцепление цемента с гранулами;
• воздухововлекающие добавки.

Производится бетон и блоки по обычной схеме. Вместо щебня и песка в раствор вводятся полимерные гранулы. Изменение соотношения компонентов позволяет изменить свойства бетона. Добавление мелкого кварцевого песка повышает прочность материала.

Снижение количества гранул в растворе приводит к изменению тепло- и звукоизоляционных свойств. Вес материала увеличивается.

Применение

Полистиролбетон является основой для блоков и других материалов для стен и конструкции. Подбирая его, обращают внимание на плотность и на другие технические характеристики. Немаловажную роль в решении играют плюсы и минусы полистиролбетонных блоков.

Из них поднимают несущие стены и облегченные перегородки. В первом случае учитывается плотность материала. Блоки не способны выдерживать большую нагрузку. Они подходят для малоэтажного строительства. Для межкомнатных перегородок это отличное решение. Полистирольный бетон в жидком состоянии служит основой для перекрытий, стяжки, каркасов и перемычек.

Разновидности и технические характеристики

По плотности различают несколько видов блоков:

• Теплоизоляционные. Имеют низкие показатели теплопроводности и плотности. Применяется для теплового контура. Недопустимо возводить несущие стены, так как материал не выдерживает нагрузку.
• Теплоизоляционно-конструкционные. Плотность блоков составляет 300-400 кг/м³. Предназначены для теплоизоляции и малоэтажного строительства. Стены способны выдержать небольшую нагрузку.
• Конструкционно-теплоизоляционные. Плотность материала – 550 кг/м ³. Применяется в малоэтажном строительстве для несущих стен и перегородок внутри дома.

По применению различают такие блоки:

• Обычные строительные. Отличаются по типоразмеру и назначения. Плотность – 500-600 кг/м³. Размер составляет 188х300х588 и 300х380х588. Кладку внутренних перегородок осуществляют блоками с меньшей плотностью и размерами 92х300х588.
• Кладочные с декоративной стороной. Особенность заключается в наличии фактурной декоративной лицевой стороны. Стандартные кладочные блоки плотностью 500 кг/м³ и выше применяют для создания готовой фасадной поверхности, которая не требует облицовки.
• Усиленные. Выпускаются в виде армированных оконных и дверных балок. Длина находится в диапазоне 1,3-4,2 м. Балки усиливают проем и защищают его от теплопотерь.
• Теплоизоляционные плиты.Применяют для теплоизоляции перекрытий. Плиты не выполняют несущих функций. Плотность стройматериала не превышает 300 кг/м³. Это обеспечивает низкую теплопроводность плит.
• Отделочные панели. Выпускаются двух видов. Одними обшивают обрешетку вентилируемого фасада, другие монтируются на стену. В последнем случае для фиксации панелей используют клеевой состав.

Подбирая материал, обращают внимание на область применения. Теплоизоляционные блоки не подходят для несущих стен, а конструктивные – для сооружения теплового контура. Не менее важным являются размеры и потребность в облицовке.

Цена квадратного метра пенополистирольного блока зависит от свойств материала. Нужное количество определяется по проекту.

Технология строительства домов

Строительство дома из полистиролбетона осуществляется по простой технологии. Чтобы получить прочное строение, необходимо выполнять все работы согласно нормам и правилам. Поэтапность строительства такова:

1. Закладка фундамента. Полистирольные блоки весят мало. Для дома из этого материала достаточно облегченный фундамент. Стоимость работ снижается.
2. Гидроизоляция пола. Она выполняется разными материалами. Рубероид популярен и прост в укладке.
3. Поднятия цоколя.Выполняется прочными каменными кирпичами из цементного состава.
4. Прокладка коммуникаций. Прокладывается канализация, водопровод, отопление и другие системы в доме.
5. Кладка стен. Возвышение стен начинается с углов. Они поднимаются на несколько рядов по ходу кладки всей стены. Шахматное расположение обеспечивает прочность конструкций. Соединение производится клеевым составом. Над оконными и дверными проемами устанавливаются балки. Строительство двухэтажного дома предусматривает армированный бетонный пояс.
6. Устройство крыши. После стен устанавливается крыша. В качестве кровельного материала рекомендовано использовать битумную черепицу.

На завершающем этапе выполняется отмостка. Она не обязательна, но рекомендована мастерами. Отмостка защищает строение от воздействия влаги и осадков. При наличии опыта провести все работы можно руками.

ХАРАКТЕРИСТИКИ ПОЛИСТИРОЛБЕТОННЫХ БЛОКОВ, ПРЕИМУЩЕСТВА БЛОКОВ ИЗ ПОЛИСТИРОЛБЕТОНА

Основные характеристики полистиролбетонных блоков

Все изделия из полистиролбетона изготавливаются в соответствии с ГОСТом (ГОСТ  51263-2012).

Преимущества полистиролбетонных блоков

Экологичность — в состав входит цемент марки 500 D0, вода и высококачественный экологически безопасный полистирол (гранулы) используемый в пищевой промышленности СанПиП 2. 1.7.1322-03.

Характеристики стеновых материалов

Наименование	ПОЛИСТИРОЛБЛОКИ	ПЕНОБЛОКИ	керамзитоблоки	ГАЗОБЛОКИ	ГАЗОСИЛИКАТНЫЕ БЛОКИ	силикатный кирпич	керамический кирпич	Брус (сосна)
Прочность на сжатие, кг/см2	7,4 — 37	10 — 64	5 — 400	Автоклав. 28-40 Неавтоклав. 10-12	Автоклав. 25-50 Неавтокл. 10-15	55 – 300	100 – 300	380 – 440
Прочность на растяжение при изгибе, кг/см2	0,8 – 7,4	низкая	низкая	низкая	низкая	16 – 40	16 — 40	50-100
Объемный вес (средняя плотность), кг/м3	150 — 600	400 — 1100	350 — 1800	400 — 600	200 — 700	1200 — 1900	1100 — 1900	400 – 600
Коэффициент теплопроводности, Вт/(м ℃)	0,055 — 0,145	0,08 – 0,49	0,14 – 0,66	0,10 — 0,3	0,08 — 0,17	0,38 — 0,87	0,3 – 0,7	0,10 — 0,18
Морозоустойчивость, цикл	100-150	от 35	15 — 300	от 25	от 25	15 — 50	50 – 100	от 70
Усадка, мм/м	не более 1,0	не более 2	0,3 — 0,5	Автоклав. 0,2-0,5 Неавтоклав. 2,0-5,0	Автоклав. 0,5-0,7 Неавтоклав. 3,0	0,03 — 0,01	0,03 – 0,1	5,0 – 10,0
Водопоглощение, % от массы	не более 4%	10 — 20%	до 50%	до 90%	до 90%	6 — 16%	6 — 14%	23 — 30%
Паропроницаемость, мг/(м*ч*Па)	0,135 — 0,068	0,6 — 0,3	0,3 — 0,9	высокая	0,15 — 0,30	0,11	0,14 – 0,17	0,06 – 0,32
Огнестойкость, класс	Г1	НГ	НГ	НГ	НГ	НГ	НГ	Г
Звуконепроницаемость, Дб	до 37	40 — 58	45 — 50	до 50	до 50	64	Хорошая	Средняя
Толщина стены, при R=3,15, м	0,153 – 0,305	0,2 – 0,4	0,7 – 1,6	0,16 – 0,35	0,16 – 0,35	2,7	1,35	0,45
Вес 1 кв. м. стены, кг	45 — 160	100 — 360	360 — 1970	80 -300	80 – 300	4860	1900	225
Основные недостатки	— использование специальных дюбелей (для легких бетонов)	— высокая хрупкость при изломе  -использование специальных дюбелей (для легких бетонов)	— хрупкость при изломе — высокая гигроскопичность* — большой вес.	— Хрупкость при изломе — Высокая гигроскопичность* — вероятность образования грибка — Использование специальных дюбелей (для легких бетонов)	— хрупкость при изломе — высокая гигроскопичность* — вероятность образования грибка — использование специальных дюбелей (для легких бетонов)	— трудоемкость работ — высокая теплопроводность — большой вес	— трудоемкость работ — высокая теплопроводность — большой вес	— большая усадка — высокая гигроскопичность* —   вероятность появления грибка — огнеопасен

*Требуется обязательное  утепление и гидроизоляция стены от воздействия внешней среды

Рекомендации по кладке

Кладка полистиролбетонных блоков рекомендуется производить на клеевую смесь для легких бетонов, при этом исключаются “мостики холода”. Каждый третий ряд полистиролблоков укладывается армирующая сетка для создания максимальной жесткости стены.

Выбивные и блокирующие элементы – Использование пенополистирола (EPS) для создания уникальных бетонных конструкций – Insulfoam

Выбиваемые и блокирующие элементы – Использование пенополистирола (EPS) для создания уникальных бетонных конструкций

Выбиваемые элементы и блокирующие элементы – Использование пенополистирола (EPS) для создания уникальных бетонных конструкций

Опубликовано Insulfoam Insights 1 мая 2019 г. в Uncategorized

Использование пенополистирола (EPS) для создания уникальных бетонных конструкций

Вы когда-нибудь задумывались, как строители делают «окна» в перилах бетонного моста или как формируются гигантские бетонные буквы? Ответ может быть не таким, как вы думаете. Бетонные формы, сделанные из твердой древесины или стали, часто используются для удержания и формования от сотен до тысяч квадратных футов бетона за один раз. Но чтобы получить эти, казалось бы, идеальные бетонные формы, строители и подрядчики полагаются на пенополистирол (EPS). Этот легкий универсальный материал можно использовать в качестве временного заполнения пустот для упрощения сложных бетонных конструкций.

Роль пенополистирола в бетонном строительстве

Блоки из пенополистирола используются вместо или в сочетании с деревянными и железобетонными опалубками. Может быть трудно создать точные формы и образования с помощью традиционной бетонной формы. EPS может помочь решить эту проблему, когда он используется для создания физического барьера или «блокировки» для бетона. Эти блок-ауты устанавливаются с целью удаления или «выбивания» пенополистирола после высыхания бетона, оставляя после себя желаемую форму.

Дополнительным преимуществом является использование нестандартных пенополистирольных блоков для бетонных конструкций, которые упрощают работу по созданию воздушных прокладок для снижения веса конструкции и освобождения места для инженерных коммуникаций. Например, если строителю необходимо изготовить 100 опалубок размером 3 дюйма x 3 дюйма для размещения электрических коробок в бетонной плите перекрытия склада, было бы намного быстрее доставить на строительную площадку 100 блоков из пенополистирола для установки, чем создавать 100 противоречивых форм древесины. Вместо того, чтобы полагаться на разнообразие деревянных и стальных форм, производители пенополистирола могут создавать блоки и листы одинакового размера, чтобы не было сюрпризов при высыхании бетона.

Работа с блоками из пенополистирола

Являясь легкой и эластичной пеной с закрытыми порами, пенополистирол легко доступен для различных конструкций и применений. Обладая прочностью на сжатие до 50 фунтов на квадратный дюйм, пенополистирол способен выдерживать требования и вес влажного бетона, оставаясь при этом простым в работе.

Что касается архитектурных форм, то, если их можно спроектировать, их можно воплотить в жизнь. Например, независимо от того, насколько велика, мала, детализирована или сложна машина Insulfoam для создания нестандартных форм, она может создать легкую, но прочную основу, подходящую практически для любого дизайна. Это включает в себя создание драматических деталей интерьера и экстерьера, сложной упаковки, EIFS и лепных изделий, а также компонентов для производства оригинального оборудования (OEM).

Заключение

В то время как дерево и железобетон всегда будут иметь свое место в качестве опалубки для бетона, пенополистирол можно легко использовать в качестве временного заполнения пустот для удобных выбиваемых отверстий и блокировок в индивидуальных бетонных проектах. При тщательном планировании строители и подрядчики могут создавать уникальные формы, которые внушают благоговение или упрощают сложный бетонный проект.

Экспериментальное исследование прочностных характеристик бетонного блока с частичной заменой «гранул пенополистирола» — IJERT

Экспериментальное исследование прочностных характеристик бетонного блока с частичной заменой «пенополистирольных шариков»

М. Дхивакар Картик1

1 Доцент, кафедра гражданской инженерии. Инженерно-технологический колледж Конгунаду Тоттиям, Тричи

1. Бхагават Рамья2, Р. Бхарати3, Р. Муллайнатан4 2,3,4 Студенты IV курса, Факультет гражданской инженерии. Инженерно-технологический колледж Конгунаду

   Тоттиям, Тричи

   Резюме С увеличением спроса на строительные материалы существует острая необходимость в использовании альтернативных материалов для устойчивого развития. Основной целью данного исследования является изучение свойств, таких как прочность на сжатие и прочность на растяжение легкого бетона, содержащего гранулы пенополистирола (EPS). Его свойства сравниваются со свойствами обычного бетона без шариков пенополистирола. Гранулы EPS используются в качестве частичной замены крупных заполнителей. Результаты показали, что количество гранул полистирола, включенных в бетон, влияет на свойства затвердевшего бетона. Гранулы EPS используются в качестве частичной замены крупных заполнителей. Результаты показали, что количество гранул полистирола, включенных в бетон, влияет на свойства затвердевшего бетона. Через 28 дней было обнаружено, что прочность на сжатие бетона с добавками 5%, 10%, 15%, 20%, 25% и 30% пенополистирола

   силы были 91%, 77%, 71%, 63%, 57% и 45%, соответственно.

   Ключевые слова Полистироловые шарики, бетонный блок, замена заполнителя, прочность на сжатие и растяжение

   1. ВВЕДЕНИЕ

Индия также стремится к более высоким темпам развития по сравнению с другими странами Азии. На внутреннем рынке существует большой спрос на строительные материалы, который с каждым днем ​​становится дефицитным. В этой работе предпринята попытка рассмотреть возможность использования пенополистирола (EPS), упаковочного материала в виде шариков в бетоне, который в противном случае представляет угрозу для удаления отходов, а также для управления отходами. Этот материал вызывает озабоченность у экологов. В этом исследовании делается попытка частично заменить крупные заполнители гранулами пенополистирола.

Пенополистирол (EPS) представляет собой жесткий и прочный пенопласт с закрытыми порами. Обычно он белого цвета и сделан из гранул предварительно вспененного полистирола. EPS используется для многих приложений, например. подносы, тарелки, миски и ящики для рыбы. Другие области применения включают формованные листы для изоляции зданий и упаковочный материал («арахис») для амортизации хрупких предметов внутри коробок. Листы обычно упаковываются в виде жестких панелей (размер 4 на 8 или 2 на 8 футов в США).

Благодаря своим техническим характеристикам, таким как малый вес, жесткость и формуемость, пенополистирол может использоваться в самых разных областях. К 2020 году объем продаж, вероятно, превысит 15 миллиардов долларов США9.0003

Теплопроводность измеряется в соответствии со стандартом EN 12667. Типичные значения находятся в диапазоне от 0,032 до 0,038 Вт/(м·К) в зависимости от плотности плит EPS. Значение 0,038 Вт/(м·К)

было получено при 15 кг/м3, а значение 0,032 Вт/(м·К) было получено при 40 кг/м3 в соответствии со спецификацией K-710 от StyroChem, Финляндия. . Добавление наполнителей (графит, алюминий или углерод) недавно позволило достичь теплопроводности EPS до 0,0300,034 (до 0,029), и поэтому он имеет серый/черный цвет, который отличает его от стандартного EPS. Несколько производителей пенополистирола произвели различные виды пенополистирола с повышенной термостойкостью для этого продукта в Великобритании и ЕС.

Сопротивление диффузии водяного пара () EPS около 30

1. ICC-ES (Служба оценки Международного совета по нормам и правилам) требует, чтобы плиты из пенополистирола, используемые в строительстве зданий, соответствовали требованиям ASTM C578. Одно из этих требований заключается в том, чтобы кислородный индекс пенополистирола, измеренный в соответствии с ASTM D2863, превышал 24 объемных %. Типичный пенополистирол имеет кислородный индекс около 18 объемных %; таким образом, антипирен добавляется к стиролу или полистиролу во время образования EPS.

   Плиты, содержащие антипирен, при испытании в туннеле с использованием метода испытаний UL 723 или ASTM E84 будут иметь индекс распространения пламени менее 25 и индекс образования дыма менее 450. ICC-ES требует использования 15 -минутный тепловой барьер при использовании пенополистирольных плит внутри здания.

   Согласно организации EPS-IA ICF, типичная плотность пенополистирола, используемого для изолированных бетонных форм, составляет от 1,35 до 1,80 фунтов на фут. Это EPS типа II или типа IX в соответствии с ASTM C578. Блоки или плиты EPS, используемые в строительстве, обычно режут горячей проволокой.

   1. Воздействие на окружающую среду

      Как правило, полистирол не принимается в программах утилизации на обочинах и не разделяется и не перерабатывается там, где это разрешено. В Германии полистирол собирается в соответствии с законом об упаковке (Verpackungsverordnung), который требует, чтобы производители брали на себя ответственность за переработку или утилизацию любого упаковочного материала, который они продают.

      Большинство продуктов из полистирола в настоящее время не перерабатываются из-за отсутствия стимула для инвестиций в компакторы и необходимые логистические системы. Из-за низкой плотности пенополистирола собирать его не экономично. Однако, если отходы проходят первоначальный процесс уплотнения, материал изменяет плотность с обычно 30 кг/м3 до 330 кг/м3 и становится пригодным для повторного использования товаром высокой ценности для производителей переработанных пластиковых гранул. Лом пенополистирола можно легко добавлять в такие продукты, как EPS 9.0003 изоляционные листы

      и другие материалы EPS для строительства; многие производители не могут получить достаточно лома из-за проблем со сбором. Когда он не используется для производства пенополистирола, отходы пенопласта можно превратить в такие продукты, как вешалки для одежды, парковые скамейки, цветочные горшки, игрушки, линейки, корпуса степлеров, контейнеры для рассады, рамы для картин и архитектурные молдинги из переработанного полистирола. В настоящее время в Великобритании ежемесячно перерабатывается около 100 тонн полистирола.

      Переработанный пенополистирол также используется во многих операциях по литью металлов. Растра изготавливается из пенополистирола в сочетании с цементом, который используется в качестве изоляционной добавки при возведении бетонных фундаментов и стен. Американские производители производят изоляционные бетонные формы, изготовленные примерно на 80% из переработанного пенополистирола с 19 века.93.

      Если полистирол правильно сжигать при высоких температурах (до 1000 °C) и с большим количеством воздуха (14 м3/кг), образуются химические вещества, представляющие собой воду, двуокись углерода и, возможно, небольшое количество остаточных соединений галогенов от пламени. замедлители. Если сделать только неполное сжигание, останется еще углеродистая сажа и сложная смесь летучих соединений. По данным Американского химического совета, при сжигании полистирола на современных установках конечный объем составляет 1% от начального объема; большая часть полистирола превращается в углекислый газ, водяной пар и тепло. Из-за количества выделяемого тепла он иногда используется в качестве источника энергии для производства пара или электроэнергии.

      При сжигании полистирола при температурах 800–900 °C (типичный диапазон современной мусоросжигательной печи) продукты сгорания состояли из «сложной смеси полициклических ароматических углеводородов (ПАУ) от алкилбензолов до бензоперилена. Более 90 различных соединений были обнаружены в продуктах сгорания полистирола

   2. Безопасность

      Основываясь на научных испытаниях, проведенных в течение пяти десятилетий, государственные органы безопасности определили, что полистирол может быть безопасным для использования в продуктах общественного питания. Например, полистирол почти соответствует стандартам Управления по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США и Европейской комиссии/Европейского управления по безопасности пищевых продуктов для использования в упаковке для хранения и подачи пищевых продуктов. Департамент пищевых продуктов и гигиены окружающей среды Гонконга недавно рассмотрел безопасность подачи различных пищевых продуктов в полистироловых продуктах общественного питания и пришел к такому же выводу, что и Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США.

      С 1999 по 2002 год всесторонний обзор потенциальных рисков для здоровья, связанных с воздействием стирола, был проведен международной экспертной группой из 12 человек, выбранной Гарвардским центром оценки рисков. Ученые обладали знаниями в области токсикологии, эпидемиологии, медицины, анализа рисков, фармакокинетики и оценки воздействия.

      Гарвардское исследование показало, что стирол естественным образом присутствует в следовых количествах в таких продуктах, как клубника, говядина и специи, и естественным образом вырабатывается при переработке таких продуктов, как вино и сыр. В исследовании также были проанализированы все опубликованные данные о количестве стирола, попадающего в рацион из-за миграции пищевых упаковок и одноразовых изделий, контактирующих с пищевыми продуктами, и сделан вывод о том, что у широкой общественности есть основания для ограниченного беспокойства в связи с воздействием стирола из пищевых продуктов или стирольных материалов. используется в приложениях, контактирующих с пищевыми продуктами, таких как упаковка из полистирола и контейнеры для пищевых продуктов, особенно после разогрева в микроволновой печи.

      Полистирол

      обычно используется в емкостях для еды и напитков. Мономер стирола (из которого изготавливается полистирол) вызывает подозрение на рак. Стирол «обычно содержится в таких низких количествах в потребительских товарах, что риски несущественны». Полистирол, который используется для контакта с пищевыми продуктами, не может содержать более 1% (0,5% для жирных продуктов) стирола по весу.[66] Было обнаружено, что олигомеры стирола в контейнерах из полистирола, используемых для упаковки пищевых продуктов, мигрируют в продукты питания. Другое японское исследование, проведенное на мышах дикого типа и AhR-null, показало, что тример стирола, который авторы обнаружили в приготовленных полистироловых контейнерах, упакованных в продукты быстрого приготовления, может повышать уровень гормонов щитовидной железы.

      Вопрос о том, можно ли разогревать полистирол вместе с едой, является спорным. Некоторые контейнеры можно безопасно использовать в микроволновой печи, но только при наличии соответствующей маркировки. Некоторые источники предполагают, что следует избегать продуктов, содержащих каротин (витамин А) или растительные масла. Из-за повсеместного использования полистирола эти серьезные проблемы со здоровьем остаются актуальными.

      1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

         1. Свойства затвердевшего бетона, содержащего обработанные гранулы пенополистирола, в первой части исследования изучалось влияние водоцементного отношения на свойства полистиролбетона с номинальной плотностью 1300 кг/м3. Содержание цемента в смесях (смеси 1-4) поддерживалось на уровне 400 кг/м3. Соотношение воды и цемента по массе варьировали от 0,35 до 0,60. Во второй части исследований в качестве добавки или заменителя цемента использовали микрокремнезем. Содержание микрокремнезема в смесях (смеси 5 и 6) содержание цемента составляло 10 % от массы цемента, соотношение воды и цемента и кремнеземной пыли — 0,40, а содержание шариков — 40 % по объему.0003

         2. Легкий бетон, содержащий отходы Пенополистирол Повторное использование и переработка отходов считается лучшей экологической альтернативой для решения проблемы утилизации. Одним из таких отходов является пенополистирол (EPS). Полистирол является термопластичным веществом и потенциально может использоваться в бетоне для производства легкого бетона путем замены обычного заполнителя в бетоне.

            Проект Idawati ismail [1] сообщает о результатах экспериментального исследования свойств затвердевших бетонных кирпичей, содержащих гранулы пенополистирола. Шарики используются как часть замены песка в смесях. Установлено, что полистиролбетон очень склонен к расслоению и имеет низкую прочность на сжатие. На свойства кирпича в основном влияет содержание гранул полистирола в смеси. Результаты показывают, что полистиролбетонная смесь с определенной долей шариков может стать подходящим альтернативным материалом в строительной отрасли.

         3. Экспериментальное исследование влияния размера частиц пенополистирола на механические свойства легкого пенополистирола, пенополистирол представляет собой смесь, состоящую из цемента, песка и полистирольного заполнителя. Исследования пенополистирола можно проследить до 1973 года, когда Кук исследовал пенополистирол как заполнитель бетона. В последние годы были проведены значительные исследования пенополистирола, включая экспериментальные и теоретические исследования. Было продемонстрировано, что механические свойства пенополистирола могут быть значительно улучшены при добавлении микрокремнезема, летучей золы или

            связующие добавки к бетонной матрице. Несколько исследователей разработали численные модели для анализа и прогнозирования свойств пенополистирола. Все эти исследования способствовали применению пенополистирола в строительной промышленности. В настоящее время легкий бетон EPS используется в различных конструкциях, таких как облицовочные панели, навесные стены, композитные системы полов, несущие бетонные блоки, подстилающие материалы для дорожного покрытия, плавучие морские конструкции и защитные слои конструкций, используемых для защиты от ударов. сопротивление, благодаря хорошим энергопоглощающим характеристикам.

         4. Инженерные свойства легкого бетона, содержащего измельченные отходы пенополистирола. Было определено, что 28-дневная осевая прочность на сжатие большинства образцов пенополистирола в статье достигает 12 МПа, что соответствует требованиям к структуре бетона. По сравнению с расчетной плотностью n истинная плотность пенополистирола выше. Эти результаты показывают, что истинная объемная доля пенополистирола ниже расчетной объемной доли, что согласуется с результатами. Более высокие плотности в основном связаны с тем, что агрегаты пенополистирола сжимаются гидростатическим давлением в процессе смешивания, что приводит к более высокой плотности.

         5. Частичная замена крупнозернистых заполнителей шариками пенополистирола в бетоне. Увеличение деятельности по развитию во всем мире, спрос на строительные материалы растет в геометрической прогрессии. Эта тенденция, несомненно, окажет большее влияние на экономическую систему любой страны. Индия также стремится к более высоким темпам развития по сравнению с другими странами Азии. На внутреннем рынке существует большой спрос на строительные материалы, который с каждым днем ​​становится дефицитным. На этом этапе исследователи и инженеры, которые предвидят, что смогут идти в ногу с развитием и сократить фактор стоимости, должны искать другие альтернативные строительные материалы. Есть много преимуществ, которые можно получить от использования легкого бетона. К ним относятся более легкие нагрузки при строительстве, уменьшенный собственный вес конструкций и повышенное тепловое сопротивление.

         6. Влияние соотношения гранул цемента и пенополистирола на прочность на сжатие и плотность легкого бетона. Отходы пенополистирола упаковочной промышленности в измельченном и градуированном виде могут использоваться в качестве заполнителя в бетонных смесях. Гранулы полистирола, покрытые инертным гидрофильным химикатом, могут быть добавлены к бетонным смесям нормальной массы для производства легкого бетона. В зависимости от количества используемого пенополистирола (плотность около 60 кг/м3) можно получить легкий бетон с широким диапазоном плотностей от 1000 до 2000 кг/м3 для конструкционных и неконструкционных применений. Покрытие частиц полистирольного заполнителя необходимо для достижения надлежащего распределения гранул в бетонной матрице без какой-либо сегрегации. Пенополистирольный заполнитель представляет собой термопластичную форму, состоящую из газовой фазы в полимерной матрице. Он обладает свойством высокой сжимаемости, и можно ожидать, что он будет очень мало ограничивать объемные изменения цементного теста, снижающиеся из-за приложенной нагрузки, а также изменений содержания влаги.

         7. Поведение на сжатие идеализированного легкого пенополистирола: влияние размера и характер разрушения Спрос на легкий бетон во многих областях современного строительства растет благодаря преимуществу, которое ниже

Плотность

обеспечивает значительное преимущество с точки зрения создания гораздо более элегантных и экономичных конструкций. Легкие заполнители в целом подразделяются на два типа: природные (пемза, диатомит, вулканический пепел и т. д.) и искусственные (перлит, глина, спекшаяся зола-уноса, вспученный сланец и т. д.). Гранулы пенополистирола (EPS) очень гладкой и округлой формы представляют собой разновидность искусственного сверхлегкого заполнителя (плотность менее 30 кг/м3). Они могут быть включены в строительный раствор или цементную пасту для производства бетонов низкой плотности, необходимых для строительных применений, таких как облицовочные панели и несущие бетонные блоки.

1. МЕТОДОЛОГИЯ

   Литература Тестирование материалов Состав смеси

   Оценка количества Отливка образцов Отверждение и испытания Анализ результатов Заключение

2. ДАННЫЕ ИСПЫТАНИЙ МАТЕРИАЛА

   1. Материалы и пропорции смесей

      Материалами, использованными в данном исследовании, были обычный портландцемент, соответствующий BS12:1991, речной песок с модулем крупности 2,85, гранитный щебень с максимальным размером 10 мм, доступные сферические шарики пенополистирола. В работе использовалась бетонная смесь марки М20.

   2. Свойства EPS

      Свойство Среднее значение

      Плотность 13 кг/м3

      Прочность на сжатие 0,09 МПа Прочность на изгиб 0,21 МПа

      Водопоглощение 4% по объему

   3. Смешивание

      Бетон замешивался в планетарном миксере. Техника, аналогичная обертыванию песком, была применена к гранулам пенополистирола. Гранулы пенополистирола сначала смачивали 30% воды затворения, а затем добавляли оставшиеся материалы. Перемешивание продолжали до получения однородной и текучей смеси. Затем свежий бетон заливали в подготовленные формы необходимых размеров слоями и уплотняли трамбовочной штангой.

   4. Литье и отверждение

   Несколько образцов для испытаний, имеющих размеры длины 304,8 мм, ширины 152,4 мм, глубины 203,2 мм для испытаний на прочность на сжатие и растяжение. Через 24 часа образцы были извлечены из формы и помещены в воду. Блоки выдерживались в воде 28 дней.

3. ИСПЫТАНИЯ МАТЕРИАЛОВ

   1. Испытания бетонов на основе пенополистирола

      Удобообрабатываемость

      Испытание на осадку является наиболее известным и широко используемым методом испытаний для определения удобоукладываемости свежего бетона.

   2. Прочность на сжатие

      Прочность бетона является наиболее важной, хотя другие характеристики также могут иметь решающее значение, и ими нельзя пренебрегать. Прочность является важным показателем качества, поскольку прочность напрямую связана со структурой затвердевшего цементного теста. Несмотря на то, что прочность не является прямым показателем долговечности или стабильности размеров, она тесно связана с соотношением воды и цемента в бетоне, которое, в свою очередь, влияет на долговечность, стабильность размеров и другие свойства бетона.

      1. Прочность на сжатие EPS-бетона пропорциональна прочности матрицы.

      2. Прочность пенополистирола на сжатие стремится к значению прочности матрицы по мере того, как объемная доля пенополистирола стремится к нулю.

      3. Прочность на сжатие пенополистирола стремится к нулю, когда объемная доля пенополистирола достигает максимальной плотности упаковки.

   3. Прочность на растяжение при разделении

   Прочность на растяжение определяет поведение при растрескивании и влияет на другие свойства, такие как жесткость, демпфирующее действие и долговечность бетона. Это также важно в отношении поведения бетона при сдвигающих нагрузках. Прочность на растяжение может быть определена либо прямыми испытаниями на растяжение, либо косвенными испытаниями на растяжение, такими как испытания на изгиб или испытания на разрезном цилиндре в соответствии с

   .

   Национальные стандарты. Подобно прочности на сжатие, предел прочности при растяжении пенополистирола также уменьшался с увеличением объемной доли пенополистирола. Снижение предела прочности связано, прежде всего, с уменьшением площади допустимых напряжений с увеличением объемной доли пенополистирола, в то время как плотность упаковки мало влияет на предел прочности. Во время испытания прочности на растяжение при раскалывании пенополистирол не продемонстрировал такого же поведения при раскалывании, как у обычных бетонов. Наблюдаемый сбой был

   более постепенным, и образцы не разделялись на две части, что отражало ударную вязкость пенополистирола. Изменение отношения растяжения/сжатия в зависимости от объемной доли пенополистирола.

4. РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ

   В этом разделе обсуждаются результаты различных испытаний, проведенных как на контрольных, так и на полистиролбетонных смесях, как в свежем, так и в затвердевшем состоянии. В свежем состоянии рассмотрена и оценена их обрабатываемость, а в затвердевшем — механические свойства (на сжатие и на разрывное растяжение) на 7-е и 28-е сутки твердения.

   1. Свежие бетонные смеси

      В целом было замечено, что удобоукладываемость бетонной смеси увеличилась при добавлении полистирола. Отмечено повышение удобоукладываемости смесей с увеличением процента замены крупного заполнителя полистиролом (как частичная замена заполнителя), т.е. чем выше замена полистирола, тем выше удобоукладываемость. Кровоточивость наблюдалась при увеличении водоцементного отношения. Уплотнение образца производилось с помощью вибромашины, высокая степень вибрации приводила к отделению шариков полистирола от остального и возникновению кровотечения.

      Бетонные смеси на основе пенополистирола, как правило, уменьшаются с увеличением содержания полистирольных шариков. Это можно отнести к,

      1. Увеличение объема полистирола, увеличение пустот по сравнению с контрольной смесью.

      2. Гладкая поверхность полистирола; следовательно, шарики полистирола имеют тенденцию слабо связываться с цементным тестом. Видно, что частицы полистирола легко отрываются и удаляются с поверхностей излома кубиков после испытаний на сжатие. Из-за этих плохих характеристик сцепления разрушение происходит через границу раздела цементного теста и полистирола при гораздо более низких уровнях напряжения.

   Низкий удельный вес полистирола, за счет чего снижается общая плотность бетона. Плотность влияет на прочность на сжатие. Результаты испытаний на расщепление представлены на рис.3. Из гистограммы видно, что чем выше количество гранул полистирола в бетонной смеси, тем ниже предел прочности при растяжении. Смесь с 15% EPS имеет относительную прочность 80%, а смесь с 30% EPS имеет относительную прочность 70%.

   1. Водопоглощение

      Общее водопоглощение бетона, содержащего разное количество ВП, представлено на рис. 7. В 28-суточном возрасте

      общее водопоглощение бетонов составляет 4,65-6,06%. Бетон с более высоким объемом WP показывает более высокое водопоглощение. Возможность более высокого поглощения может быть связана с усадкой частиц полистирола и увеличением пористости бетона. Это может быть подтверждено более высоким водопоглощением бетонов с низкой плотностью, которые имеют более высокие объемы WP. В исследовании, проведенном [22], общее водопоглощение бетона, содержащего полистирол, составляло от 6,7 до 28,8%. Напротив, водопоглощение для бетонов в настоящем исследовании, изготовленных с 20-40% WP, составляет от 4,97-5,27%.

   2. Прочность на растяжение при раскалывании

      Подобно прочности на сжатие, предел прочности при раскалывании пенополистирола также снижается с увеличением объемной доли пенополистирола, как показано на рис. объемная доля пенополистирола, в то время как плотность упаковки мало влияет на предел прочности при растяжении. Во время испытания прочности на растяжение при раскалывании пенополистирол не продемонстрировал такого же поведения при раскалывании, как у обычных бетонов. Наблюдаемое разрушение было более постепенным, и образцы не разделялись на две части, что отражало ударную вязкость пенополистирола. Отношение растяжения-сжатия сначала увеличивается с увеличением объемной доли, а затем уменьшается.

5. ВЫВОДЫ

Успешно разработаны пенополистирольные бетоны с плотностью около 1100 кг/м3 и прочностью на осевое сжатие через 28 дней около 12 МПа, что обеспечивает интеграцию структуры и функции.

1. Соотношение между прочностью на сжатие и объемной долей пенополистирола в пенополистироле почти соответствует экспоненциальному спаду, который связан с размером частиц пенополистирола и его составом.

2. Размер частиц пенополистирола влияет на прочность на изгиб, в первую очередь на уменьшение эффективной высоты поперечного сечения на изгиб.

(4) Виды разрушения пенополистирола связаны с объемной долей пенополистирола: чем выше содержание, тем лучше пластическая деформация.

Замена на пенополистирол показала положительное применение в качестве альтернативного материала для изготовления ненесущих элементов, а также служит решением для утилизации пенополистирола.

ССЫЛКА

1. Комитет МСА 213 R-0.3. Руководство по конструкционному бетону с легким заполнителем. Американский институт бетона, Фармингтон-Хиллз, Мичиган, 2003 г.

2. Нараянан Н., Рамамурти К. Структура и свойства газобетона: обзор. Cem Concr Compos 2000; 22:3219.

3. Ви Тионхуа, Бабу Данети Сарадхи, Тамилсельван Т., Лим Хвисин. Воздушно-пустотная система пенобетона и ее влияние на механические свойства. ACI Mater J 2006; 106: 4552.

4. Джонс М.Р., Маккарти А. Предварительные взгляды на потенциал пенобетона как конструкционного материала. Mag Concr Res 2005; 57: 2131.

5. Бабу Д.С., Бабу К.Г., Ви Т.Х. Влияние размера заполнителя полистирола на прочностные и влагомиграционные характеристики легкого бетона. Cem Concr Compos 2006; 28:5207.

6. Ганеш Бабу К., Сарадхи Бабу Д. Поведение легкого пенополистирольного бетона, содержащего микрокремнезем. Cem Concr Res 2003;33:75562.

7. Сарадхи Бабу Д., Ганеш Бабу К., Ви Т.Х. Свойства легких бетонов на пенополистирольных заполнителях, содержащих зольную пыль. Cem Concr Res 2005; 35:121823.

8. Кук Диджей. Гранулы пенополистирола в качестве легкого заполнителя для бетона. Precast Concr 1973; 4: 6913.

9. Chen B, Liu J. Свойства легкого пенополистирольного бетона, армированного стальной фиброй. Cem Concr Res 2004;34:1259 63.

10. Chen B, Liu J. Механические свойства полимер-модифицированных бетонов, содержащих гранулы пенополистирола. Constr Build Mater 2005; 21:711.

11. Bouvard D, Chaix JM, Dendievel R, et al. Характеристика и моделирование микроструктуры и свойств легкого пенополистирола. Cem Concr Res 2007; 37: 166673.

12. Miled K, Sab K, le Roy R. Влияние размера частиц на прочность на сжатие легкого пенополистирола: экспериментальное исследование и моделирование. Мех Матер 2007;39:22240.

13. Miled K, le Roy R, Sab K, Boulay C. Поведение при сжатии идеализированного легкого пенополистирола: влияние размера и характер разрушения. Мех Матер 2004; 36:103146.

14. Декельбаб МВт. Упаковка частиц с использованием вычислительного и экспериментального моделирования. Мичиган: Государственный университет Уэйна; 2002.

15. le Roy R, Parant E, Boulay C. Учет размера включений при прогнозировании прочности на сжатие легкого бетона. Cem Concr Res 2005; 35:7705.

16. Чен Б., Фан CQ. Механические свойства легкого пенополистирола. Constr Mater 2005; 1:711.

17. Кан Абдулкадир, Демирбога Рамазан. Новый материал для производства легкого бетона.