Размеры бетона ячеистого бетона: ГОСТ, размеры, вес, плотность, теплопроводность

Ячеистый бетон — свойства, применение, характеристики ячеистого бетона

Ячеистый бетон – это строительный материал, пористая структура которого сформирована в результате химической реакции или механического перемешивания. В качестве исходного сырья для ячеистого бетона используют портландцемент, перемолотую известь, кремнеземистые вещества, гипс и жидкое стекло. Смесь насыщается пузырьками воздуха. Этот вид бетона имеет меньший вес, чем бетон без вспененной текстуры.

Преимущества ячеистого бетона

Ячеистый бетон отличается:

• долгим сроком службы;
• пожароустойчивостью;
• легким весом,
• теплоизоляционными характеристиками,
• удобством использования,
• крупными размерами.

Ячеистые бетоны довольно прочные: из них можно возводить трехэтажные здания бескаркасного типа. При сильных пожарах ячеистый бетон не теряет своей прочности и механической устойчивости. Ячеистый бетон при низкой плотности обладает небольшим весом и не дает нагрузки на фундамент. Легкий материал позволяет сэкономить значительную часть бюджета на основании. Ячеистые бетонные блоки выбирают на почвах с высоким уровнем грунтовых и приповерхностных вод, где нецелесообразно возводить глубокие фундаменты.

Блоки, изготовленные неавтоклавным способом, могут разрушаться из-за сезонного промерзания и оттаивания. Влага, которая проникает в бетонные блоки, со временем приводит к трещинам и разрушению. Для ячеистого бетона применяют цемент марок М400 и выше. Плотность зависит от вида добавок, качества цемента, расхода сырья. Ячеистый бетон имеет прочность кирпича и природного камня, обычного бетона, при этом вес и нагрузка на фундамент для этого строительного материала в несколько раз ниже.

Блоки из ячеистого бетона

Блоки из ячеистого бетона разделяют на:

• газобетонные,
• и пенобетонные.

Для формирования пенобетонных блоков используют пенообразователи. Сырье загружают в машину для смешивания, добавляют пенообразователи, разливают по формам. Процесс поризации пеной происходит только в беспесчаных смесях. Пенобетонные блоки можно использовать сразу после застывания. Газобетонные блоки получают в результате химического процесса. Газобетонные блоки затвердевают в автоклаве, приобретая нужные геометрические пропорции.

Блоки из ячеистого бетона классифицируют по плотности. Прочность газобетонных блоков выше, чем у пенобетонных разновидностей. При усадке пенобетон чаще растрескивается, но он почти не впитывает влагу и не требует антикоррозийной обработки. Блоки из ячеистого бетона имеют большие размеры, поэтому скорость работ значительно возрастает. Пено- и газобетонные блоки легко обрабатываются и режутся.

Основное применение ячеистого бетона

Для ячеистых бетонов выделяют три сферы назначения:

• для утепления стен, перекрытий, трубопроводов (используют неплотные разновидности),
• для возведения зданий и сооружений,
• универсальный конструкционно-теплоизоляционный.

Ячеистый бетон используют для строительства несущих, внутренних и наружных стен. Для устройства внутренних перегородок материал заменяет дорогостоящие панели, создавая повышенную звукоизоляцию. Пено- и газобетонные блоки подходят для возведения промышленных предприятий, хозяйственных малоэтажных объектов, жилых помещений разной этажности. Ячеистый бетон не способен противостоять увеличенным деформационным нагрузкам, поэтому при неправильном выборе типа фундамента и недостаточном изучении грунтов на участке строительства стены из ячеистого бетона могут треснуть.

виды, характеристики, технология укладки, цены

Строительные блоки из ячеистого бетона ценятся за высокие тепло- и звукоизоляционные свойства, малый вес и быстроту кладки. Уникальная пористая структура поддерживает нужную температуру внутри помещения, материал легко поддается обработке. Для изготовления используются особые технологии, благодаря которым блоки имеют правильную геометрию с четко заданными размерами, ровные стенки и достаточно высокую прочность. Это доступный материал, его можно купить в любом строительном супермаркете или заказать в интернет-магазине.

Оглавление:

1. Отличия от других видов
2. Разновидности и их технические параметры
3. Где используются?
4. Достоинства и недостатки
5. Особенности монтажа
6. Цены

Особенности и свойства

Данная разновидность легкого бетона имеет минеральную основу, наполнителем служат кремнеземистые порообразующие порошки. В качестве вяжущих компонентов выступают цемент и известь (редко — гипс), также в состав вводятся: зола, отходы металлургического производства, кварцевый песок. Для образования закрытых ячеек применяют различные технологии, благодаря которым общая пористость материала достигает 85–90 % при надежной базе.

Закрытая структура защищает ячеистый бетон от влаги и агрессивных внешних воздействий, а минеральная основа делает его стойким к грибку и плесени. Такой стройматериал имеет малую плотность и вес и характеризуется уникальными тепло- и звукоизоляционными свойствами.

Виды, размеры и характеристики

Классификация и нюансы эксплуатации определяются по ГОСТ 25485-89 «Бетоны ячеистые. Технические условия». Основное различие касается способа поризации, выделяют газобетон, аэрированный ячеистый силикат и пенобетон, последний получают путем введения в смесь специальной пены. Изготовленные с помощью газообразования стеновые блоки имеют самую высокую прочность, их физико-механические свойства одинаковы по всему объему. Структура пенобетона более рыхлая, отклонения в размерах достигают 5 мм, ячейки, расположенные на поверхности недостаточно закрыты и подвержены внешним воздействиям. Газосиликатные блоки характеризуются высокой точностью форм, погрешность в линейных размерах лежит в пределах 1–2 мм. В зависимости от способа застывания различают: пропариваемые, прогреваемые и изделия автоклавного твердения, последние ценятся за гладкую и защищенную поверхность.

Функциональное назначение определяется плотностью объемной массы: для теплоизоляции хватает 300–500 кг/м³, для возведения строительных конструкций — от 500 до 900 (при условии обязательного армирования), для многоэтажных жилых, промышленных и сельскохозяйственных объектов — 1000–1200 и более. Последняя разновидность может использоваться в качестве перекрытия, размер обычно стандартный (600×200×250 мм). Существует прямо пропорциональная связь между плотностью и прочностью на сжатие, теплопроводностью и морозостойкостью (чем она выше, тем качественнее бетон).

По целевому назначению различают стеновые ячеистые изделия, перегородки, перекрытия и перемычки. Их габариты обычно стандартные, эксплуатационные характеристики также определяются ГОСТ 25485-89. В основном они отличаются по длине, минимальные размеры стеновых мелких блоков составляют 400×200×200 мм, перегородочных 300×400×120. В свою очередь максимальные: 600×500×250 мм и 600×400×150, соответственно. Предлагаемый ассортимент весьма широк, в продаже есть элементы с нестандартной длиной (625 мм) или шириной (375, 288).

Сфера применения

Согласно ГОСТ 25485-89, стеновые блоки из ячеистого бетона рекомендуется выбрать для возведения наружных утепляющих панелей жилых домов и общественных комплексов или внутренних несущих конструкций и перегородок. Также они пригодны для теплоизоляции чердачных перекрытий, промышленного оборудования с температурой поверхности до 700 °C, трубопроводов — до 400.

Простота обработки и правильная геометрия блоков делают их незаменимыми при необходимости быстрого возведения загородных многоэтажных коттеджей, возможна реализация сложных архитектурных решений. Допускается ведение строительства на грунтах с малой несущей способностью, нагрузка на фундамент снижается, по сравнению с другими видами стройматериалов. Альтернативой варианту использования ячеистого бетона является изготовление плит и сэндвич-панелей.

К преимуществам относят:

1. Огнестойкость и пожаробезопасность: стена толщиной в 10 см выдерживает прямое воздействие пламени в течение 2 часов, без потери своих полезных характеристик.

2. Низкую теплопроводность, по утепляющим свойствам ячеистая структура не уступает древесине или кирпичу и даже превосходит их.

3. Экономичность: стеновые блоки не нуждаются в дополнительной теплоизоляции при условии использования специальных клеевых составов при укладке. Расход смеси при этом минимальный, благодаря правильной геометрии и гладкой поверхности, отклонения не превышают 2–3 мм, как следствие — нет необходимости в толстом кладочном шве.

4. Малый вес крупногабаритных блоков.

5. Обрабатываемость: ячеистый бетон легко распилить на части или просверлить.

6. Устойчивость к биологическим воздействиям.

7. Отсутствие мостиков холода между блоками, при условии использования специальных вяжущих строительных смесей.

8. Высокую паропроницаемость, поддержание влажности в помещении на комфортном уровне.

9. Доступную стоимость блока.

10. Долговечность кладки (до 75 лет).

Недостатком является относительная хрупкость (малая прочность на излом), и, как следствие — необходимость в надежном основании. Для пеноблока огромное значение имеет подвижность грунта, рекомендуемый тип фундамента — столбовой или монолитный ленточный. При малом весе блоков обязательна организация цоколя из более тяжелого и плотного бетона, что сказывается на стоимости проекта, исключение касается лишь одноэтажных построек на устойчивых почвах. Требования к фундаменту при выборе газосиликатного бетона менее строгие.

Также материал нуждается в определенной защите от воздействий окружающей среды, обязательно грунтование и обработка специальными химреагентами. Даже ячеистый бетон автоклавного твердения разрушается в процессе эксплуатации без проведения облицовки (несмотря на заявления производителей об обратном). Хорошие отзывы о качестве защиты имеет фасадная краска или легкие наружные штукатурные смеси. Материал рассчитывается и закупается заранее, соблюдаются вентиляционные и влажностные нормативы: при длительном хранении полиэтиленовая пленка прорезается по бокам, блоки из бетона располагают на поддонах и увлажняются при пересушивании.

Нюансы кладки

Строительство начинается с размещения первого ряда на фундамент, рекомендуется вести кладку с угла, рядами по всему периметру будущего здания. Строго отслеживается уровень: допустимое отклонение составляет 30 мм, для контроля натягивается шнур, применяются отвесы и лазерные координаторы. Проверяется жесткость фундамента, обеспечивается максимально качественная гидроизоляция (при попадании влаги внутрь и последующем промерзании грунта возрастает риск смещения кладки и растрескивания стеновых блоков). Рулонные материалы размещаются с обязательным нахлестом, основание обрабатывается гидрофобными битумными мастиками.

Перед началом кладки блоки проверяются на целостность, поврежденные используются для распила. Размеры швов имеют значение: при выборе цементного раствора их толщина варьируется по горизонтали от 10 до 15 мм, по вертикали — от 8 до 15, оптимальными считаются средние показатели. Во избежание образования мостиков холода все возможные пустоты заполняются, более экономным вариантом является монтаж на клей, толщина швов составляет 2±1 мм. Для обеспечения надежности постройки проводится укладка металлических стержней на раствор между стеновыми блоками. Обязательно армируется нижний ряд, каждый четвертый, зоны оконных проемов и перемычек, участки с высокой нагрузкой. Для увеличения полезной площади дома допускается смещение возводимой конструкции, но не более чем на треть от общей величины.

Стоимость

Легкий ячеистый бетон для геотехнических применений — Американское общество инженеров-строителей

Справочная информация

Легкий ячеистый бетон (LCC) представляет собой смесь портландцемента, воды и воздуха, созданную с помощью предварительно приготовленного пенообразователя. LCC может служить легкой, прочной, долговечной и недорогой заменой грунта или наполнителя для геотехнических применений. Комитет 523 Американского института бетона (ACI) определяет продукт в своей публикации 523.1R-06, «Руководство по монолитному ячеистому бетону низкой плотности», как «… бетон, изготовленный из гидравлического цемента, воды и предварительно сформованной пены для образования затвердевшего материала, имеющего плотность в сухом состоянии 50 фунтов на кубический фут (фунт/фут ³ ) [800 кг на кубический метр (кг/м ³ ) )] или менее.»   LCC популярен в геотехнических приложениях в первую очередь потому, что он легче по весу, чем грунт, обладает высокой текучестью и может заполнять пространства любого размера и формы, а также дешевле, чем многие альтернативы.

Области применения

LCC в геотехнической среде может использоваться для различных целей, включая легкие основания дорог и насыпи, насыпи для подходов к мостам, заполнение пустот и полостей, заполнение ликвидационных труб и водопропускных труб, заполнение цементным раствором кольцевых пространств тоннелей, засыпку фундаментов, энергосберегающие системы , обратные засыпки подпорных стен, легкие структурные засыпки плотин и дамб, ремонт оползней и стабилизация откосов, а также засыпка с регулируемой плотностью.

В Соединенных Штатах было установлено множество установок LCC для геотехнических приложений с отличными характеристиками. Материал чрезвычайно стабилен в течение длительного времени и не имеет известных недостатков при правильном проектировании и установке.

Свойства

После смешивания ингредиентов в смесительной камере в свежем состоянии материал LCC становится самоуплотняющимся и очень текучим с водоцементным отношением (В/Ц) в диапазоне от 0,35 до 0,80. Содержание воды существенно влияет на многие свойства ЛЦУ, особенно на его прочность и вязкость. Измерение удельного веса в полевых условиях, наряду с известным значением В/Ц свежей смеси LCC, являются первичными механизмами контроля качества. Это измерение влажного LCC называется плотностью отливки и представляет собой плотность, которую следует использовать в спецификации и дизайне проекта LCC.

Низкая вязкость LCC позволяет наносить его на большие расстояния и выполнять почти самовыравнивающиеся установки. Вязкость LCC основана на содержании воды и наличии пузырьков воздуха. Обычно используемая аналогия заключается в том, что пузырьки воздуха увеличивают текучесть, действуя как крошечные шарикоподшипники внутри наполнителя. Предполагается, что во время укладки LCC оказывает гидростатическую силу в зависимости от его фактической плотности отливки. Если стена или опора заполняются LCC, они должны быть спроектированы таким образом, чтобы обеспечить их способность выдерживать влажную жидкость. Поскольку LCC со временем затвердевает, гидростатическая сила полностью исчезает, когда продукт затвердевает и принимает свою окончательную форму.

Упрочненные свойства LCC больше всего волнуют инженерное сообщество. Это свойства конечного продукта и то, как они ведут себя на рабочем месте. Поскольку LCC очень прочен по сравнению с материалом, который он заменяет в геотехнической среде (как правило, это почва и уплотненные заполнители), наиболее распространенным упрочненным свойством является его неограниченная прочность на сжатие. ACI предоставляет таблицу принятых в отрасли значений максимальной плотности литья, минимальной прочности на сжатие и несущей способности для различных смесей LCC.

Прочность на сжатие, прочность на сдвиг, модуль упругости и Калифорнийский коэффициент несущей способности LCC варьируются в зависимости от многих факторов, таких как качество цемента, тип цемента, плотность, качество пены, в/ц, содержание воздуха, смесительное оборудование, песок-цемент. соотношение (если добавляется песок), интенсивность смешивания, температура производства и укладки, добавки и многое другое. Этот список можно расширить, потому что, хотя LCC состоит всего из трех основных ингредиентов, количество переменных смесей огромно. Другие свойства, которые также могут быть рассмотрены, включают аутогенную усадку (высыхание), проницаемость, сорбцию, теплоту гидратации и теплопроводность.

Эти переменные могут привести к невозможности принятия проектных решений, полностью основанных на значениях свойств материала из таблиц, рисунков и уравнений. Инженеру рекомендуется провести необходимые испытания и консультации с поставщиком и/или производителем, чтобы определить подходящий состав смеси для достижения заданных требований к свойствам материала.

Соображения

В то время как наиболее распространенным преимуществом LCC является снижение веса/нагрузки, при использовании в качестве геотехнического материала необходимо учитывать дополнительные аспекты проектирования. Эти соображения включают несущую способность, гидростатическое давление, плавучесть, продавливание и другие виды сдвига, расчетный срок службы, сейсмические воздействия, температуру во время гидратации, дренаж, структурный номер, угол трения и конструкцию опоры дорожного покрытия.

LCC в основном используется, потому что он легкий. Его плотность обычно намного меньше плотности воды, и плавучесть иногда может быть серьезной проблемой. Чтобы учесть плавучесть, необходимо определить уровень грунтовых вод в наихудшем случае, а также то, какая часть LCC будет затоплена. Затем выполняется расчет баланса веса, чтобы убедиться, что вес над заполнением LCC достаточен для преодоления любых эффектов плавучести.

Материалы

Хотя портландцемент, вода и предварительно сформованная пена для создания воздуха являются основными ингредиентами LCC, в смесь могут быть включены дополнительные ингредиенты, если они не ухудшают качество, размер и распределение воздуха пузыри. Некоторые распространенные примеры включают летучую золу, шлак, микрокремнезем, волокна, смолы, ускорители, замедлители схватывания или другие модификаторы цемента.

Цемент должен соответствовать требованиям ASTM International (ASTM) C150, Стандартная спецификация для портландцемента, или ASTM C1157, Стандартная спецификация характеристик для гидравлического цемента; качество воды должно соответствовать требованиям ASTM C1602, Стандартная спецификация для воды для смешивания, используемой в производстве гидравлического цементного бетона; и имеющиеся в продаже пенообразователи должны соответствовать требованиям ASTM C869, Стандартная спецификация для пенообразователей, используемых при изготовлении предварительно формованной пены для ячеистого бетона.

Строительство

LCC обычно размещается в окончательном месте с помощью насоса и шланга. LCC достаточно жидкий, чтобы самоуплотняться, и вибрации не требуется. Нельзя допускать, чтобы LCC затвердевал, а затем повторно смешивался. Вместо этого его следует держать в пластиковом состоянии до тех пор, пока он не застынет на своем окончательном месте. Поверхность слоя LCC, нанесенного из шланга, будет относительно плоской с небольшим рисунком брызг и обычно не требует каких-либо дополнительных отделочных или отвердевающих составов. Хотя на поверхности LCC могут появиться поверхностные трещины, это не окажет негативного влияния на характеристики LCC. Там, где желательна наклонная отделка, возможен уклон до трех процентов.

Перед началом размещения ЖЦЦ необходимо контролировать погодные условия. Если надвигается сильный дождь, то размещение ЖЦ следует отложить; тем не менее, легкий дождь не повредит этому продукту, поскольку он уже состоит из значительного количества воды. Особые меры предосторожности следует принимать, если температура окружающей среды ниже 32°F (0°C) или выше 100°F (38°C). Высокая температура может испарить воду из LCC и вызвать его чрезмерную усадку. И наоборот, холодная погода может замедлить время отверждения и качество уложенного LCC. При умеренных температурах LCC схватывается и затвердевает примерно через 10-14 часов.

Два типа производственных систем, обычно используемых для смешивания цемента и воды вместе в LCC, называются периодическим смешиванием и шнековым смешиванием. Порционное смешивание уже давно является промышленной практикой приготовления бетонных смесей. Эта система смешивания обеспечивает все ингредиенты, необходимые для приготовления одной «партии» продукта. Это работает для всех типов бетона, включая LCC, и может использоваться любой тип смесителя периодического действия. Шнековое смешивание обычно выполняется в мобильных объемных бетоновозах и включает использование вращающегося вала и фланца (шнека) для смешивания ингредиентов.

В большинстве оборудования, предназначенного для размещения LCC, используются винтовые насосы. Этот тип насоса чрезвычайно устойчив, не пульсирует и сохраняет чистоту внутри во время работы. Перистальтические насосы также можно использовать для легкой транспортировки LCC. Преимущество этого типа насоса заключается в отделении вяжущих материалов от насосного механизма. Кроме того, из-за их чрезвычайной надежности и прочности поршневые насосы используются для перемещения различных типов жидкостей и шламов, включая LCC. Поршневые насосы используют обратный клапан и систему втягивания поршня, втягивая материал, а затем выталкивая его.

LCC, как и любое бетонное изделие, требует тщательного наблюдения, проверки и регулирования с применением самого высокого из возможных средств контроля качества. Небольшие вариации в дизайне смесей могут привести к большим различиям в конечном продукте, что приведет к неприемлемым материалам, сбоям и непредвиденным расходам.

Поделитесь этой историей:

Лаборатория регулятивной характеристики ячеистых бетонов. (Технический отчет)

перейти к основному содержанию

• Полная запись
• Другое связанное исследование

Для установления механических свойств ячеистых бетонных смесей проведена серия квазистатических испытаний, испытаний на сжатие и растяжение. В этом отчете обобщаются методы испытаний, установка, соответствующие наблюдения и результаты основополагающих экспериментальных усилий. Результаты испытаний на одноосное и трехосное сжатие установили критерии разрушения ячеистого бетона с точки зрения инвариантов напряжения I {sub 1} и J {sub 2}. {радикал} J {sub 2} (МПа) = 297,2 — 278,7 exp{sup -0,000455 I}{sub 1}{sup (МПа)} для бетона 90 фунтов на фут {радикал} J{sub 2} (MPa) = 211,4 — 204,2 exp {sup -0,000628 I}{sub 1}{суп (МПа)} для бетона плотностью 60 фунтов на фут

Авторы:

Харди, Роберт Дуглас; Ли, Му Юл; Броновски, Дэвид Р.

Дата публикации:

01. 03.2004

Исследовательская организация:

Sandia National Laboratories (SNL), Альбукерке, Нью-Мексико, и Ливермор, Калифорния (США)

Организация-спонсор:

USDOE

Идентификатор ОСТИ:

918757

Номер(а) отчета:

SAND2004-1030
РНН: US200825%%16

Номер контракта с Министерством энергетики:  

АК04-94АЛ85000

Тип ресурса:

Технический отчет

Страна публикации:

США

Язык:

Английский

Тема:

36 МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ; ПРОЧНОСТЬ НА СЖАТИЕ; РАСТЯЖИТЕЛЬНЫЕ СВОЙСТВА; БЕТОН; МЕХАНИЧЕСКИЕ ИСПЫТАНИЯ; Механические свойства. ; Прочность на сжатие.; Бетонно-механические свойства.; Материалы-Анализ.

Форматы цитирования

• MLA
• АПА
• Чикаго
• БибТекс

Копировать в буфер обмена

Копировать в буфер обмена

Харди, Роберт Дуглас, Ли, Му Юл и Броновски, Дэвид Р. 2004. «Лабораторная конститутивная характеристика ячеистых бетонов». Соединенные Штаты. https://doi.org/10.2172/918757. https://www.osti.gov/servlets/purl/918757.

Копировать в буфер обмена

@статья{osti_918757,
title = {Лаборатория регулятивной характеристики ячеистых бетонов.},
автор = {Харди, Роберт Дуглас и Ли, Му Юл и Броновски, Дэвид Р},
abstractNote = {Для установления механических свойств ячеистых бетонных смесей была проведена серия квазистатических испытаний, испытаний на сжатие и растяжение. В этом отчете обобщаются методы испытаний, установка, соответствующие наблюдения и результаты основополагающих экспериментальных усилий. Результаты испытаний на одноосное и трехосное сжатие установили критерии разрушения ячеистого бетона с точки зрения инвариантов напряжения I {sub 1} и J {sub 2}. {радикал} J {sub 2} (МПа) = 297,2 - 278,7 exp{sup -0,000455 I}{sub 1}{sup (МПа)} для бетона 90 фунтов на фут {радикал} J{sub 2} (MPa) = 211,4 - 204,2 exp {sup -0,000628 I}{sub 1}{суп (МПа)} для бетона плотностью 60 фунтов на фут},
дои = {10.