Способы получения легких и пористых бетонов

Все технологии производства легких бетонов можно разделить на 2 типа:

- использование легкого заполнителя

- создание пористой структуры бетона.

1. Производство бетона с применением легкого заполнителя ничем не отличается от традиционной технологии. Вместо щебня в раствор добавляются керамзит, опилки и другие материалы с низкой плотностью. Так как крупный заполнитель занимает значительную долю объема, вес бетона удается существенно уменьшить. Кроме того, конечный продукт приобретает свойства компонента - теплоизоляцию и звукоизоляцию.

2.Второй способ более сложен, так как требует специального оборудования для производства бетона. Создание пор в смеси происходит за счет образования газа (газобетон) или за счет распределения в растворе пены (пенобетон).

Если рассматривать эти две технологии, то производство пенобетона менее сложный процесс. В простейшем случае можно рассмотреть производство пенобетона на следующем примере. В качестве пенообразователя можно использовать стиральный порошок. В отдельном сосуде смешать порошок и воду до образования пены. Добавить ее в бетономешалку и тщательно перемешать. Пена займет объем в структуре бетона. При твердении она высохнет, но схватившийся бетон сохранит структуру, и вместо пены останутся поры. Для производства газобетона необходимо оборудование создающее высокое давление - автоклавы. Образование газа в смеси происходит за счет добавления в состав раствора активных веществ. Под давлением эти вещества образуют газ, который образует поры в бетоне.

 

22. Технология изготовления бет.ижб конструкций

Бетон - искусственный каменный материал, получаемый в результате твердения специально приготовленной смеси, состоящий из вяжущего материала, крупного и мелкого заполнителя и воды. При необходимости в бетонную смесь вводят специальные добавки, улучшающие его технологические и структурные характеристики. Состав бетонной смеси должен обеспечить бетону к определенному сроку заданные свойства (прочность, морозостойкость, водонепроницаемость и др.).

Бетон является главным строительным материалом, который применяют во всех областях строительства. Возможность получить материал с самым различным комплексом свойств, высокая архитектурно-строительная пластичность, сравнительная простота и доступность технологии, малая энергоемкость и возможность успешного использования местного сырья и утилизации техногенных отходов, хорошие технико-экономические показатели, экологическая безопасность - все это вывело бетон на первое место среди строительных материалов.

Технико-экономическими преимуществами бетона и железобетона являются: низкий уровень затрат на изготовление конструкций в связи с применением местного сырья, возможность применения в сборных и монолитных конструкциях различного вида и назначения, механизация и автоматизация приготовления бетона и производства конструкций. Бетонная смесь при надлежащей обработке позволяет изготавливать конструкции оптимальной формы с точки зрения строительной механики и архитектуры.

Бетон долговечен и огнестоек, его плотность, прочность и другие характеристики можно изменять в широких пределах. Недостатком бетона, как любого каменного материала, является низкая прочность на растяжение, которая в 10-15 раз ниже прочности на сжатие. Этот недостаток бетона устраняется в железобетоне, когда растягивающее напряжение принимает арматура. В силу этих основных преимуществ бетоны различных видов и железобетоные конструкции из них являются основой современного строительства.

В качестве вяжущего чаще всего берут портландцемент, но могут быть использованы и другие вяжущие: строительный гипс, битум, полимеры, вяжущие низкой водопотребности (ВНВ) и др. Крупный заполнитель - щебень или гравий, мелкий - песок.

 

23.Виды и применение строительных растворов.
Растворы для каменной кладки.Составы кладочных растворов и вид исходного вяжущего зависят от характера конструкций и условий их эксплуатации.Строительные кладочные растворы изготовляют трех видов: Цементные, цементно-известковые и известковые.
* Цементные растворы применяют для подземной кладки и кладки ниже гидроизоляционного слоя, когда грунт насыщен водой, т. е. в тех случаях, когда необходимо получить раствор высокой прочности и водостойкости.
* Цементно-известковые растворы представляют собой смесь цемента, известкового теста, песка и воды. Эти растворы обладают хорошей удобоукладываемостью, высокой прочностью и морозостойкостью.Цементно-известковые растворы применяют для возведения подземных и надземных частей зданий.
* Известковые растворы обладают высокой пластичностью и удобоукладываемостью, хорошо сцепляются с поверхностью, имеют малую усадку. Они отличаются довольно высокой долговечностью, но являются медленнотвердеющими. Известковые растворы применяют для конструкций, работающих в надземных частях зданий, испытывающих небольшое напряжение.
Отделочные растворы.
Различают отделочные растворы — обычные и декоративные.
* Отделочные растворы приготовляют на цементах, цементно-известковых, известковых, известково-гипсовых вяжущих. В зависимости от области применения отделочные растворы делят на растворы для наружных и внутренних штукатурок. Составы отделочных растворов устанавливают с учетом их назначения и условий эксплуатации. Эти растворы должны обладать необх­одимой степенью подвижности, иметь хорошее сцепление с основанием и мало изменяться в объеме при твердении, чтобы не вызывать образования трещин штукатурки.
* Декоративные цветные растворы используют для заводской отделки лицевых поверхностей стеновых панелей и крупных бло­ков, для отделки фасадов зданий и элементов городского благоустройства, а также для штукатурок внутри общественных зданий.

24. Асбестоцементные изделия…. Для изготовления асбестоцементных изделий используют асбестоцементную смесь, состоящую из тонковолокнистого асбеста (8-10 %), портландцемента для асбестоцементных изделий и воды. После затвердевания смеси образуется искусственный асбестоцементный каменный материал, представляющий цементный камень. Для производства асбестоцементных изделий применяют асбест III—IV сорта, портландцемент для асбестоцементных изделий марок 300, 400, 500 или песчаный цемент, состоящий из портландцемента и тонкомолотого кварцевого песка и воду с температурой 20-25 °C, не содержащую глинистых примесей, органических веществ и минеральных солей.

Трубы водопроводные безнапорные и напорные, для прокладки телефонных кабелей и газовые имеют правильную цилиндрическую форму. Они гладкие, не имеют трещин. Безнапорные трубы применяют при прокладке безнапорных внутренних и наружных трубопроводов, транспортирующих бытовые и атмосферные сточные воды; при строительстве безнапорных трубчатых гидротехнических сооружений и дренажных коллекторов осушительных систем; при подземной прокладке кабелей. Напорные трубы широко применяют при строительстве подземных водопроводов, современных автоматизированных оросительных систем, теплосетей.

Силикатные изделия... Силикатными называются изделия, в состав которых входят соединения кремнезема (Si02) с окислами различных металлов — натрия, калия, кальция, магния, алюминия, свинца и др.

Силикатные изделия обладают водостойкостью, электроизоляционными свойствами, химической устойчивостью, высокой гигиеничностью (гладкие поверхности легко отмываются от загрязнения, отсутствуют поры и неровности, где могли бы задерживаться микро­организмы), легко формуются различными способами. К отрицательным качествам некоторых силикатных изделий следует отнести их небольшую прочность, хрупкость.

Искусственные силикаты — стекло, фарфор, фаянс, майолика и другие виды керамики, представляют собой продукты промышленной переработки природных силикатов с минеральными добавками.

Наиболее древними силикатными материалами являются керамические, получаемые из глин и их смесей с различными минеральными добавками, обожженными до камневидного состояния. В древнем мире керамические изделия были распространены по всей территории Земли. Со второй половины XIX века и до настоящего времени индустриальная керамическая промышленность неизмеримо расширила выпуск и ассортимент керамики.

Процессы производства керамики многообразны и в общих чертах сводятся к: 1) обработке сырья,2) приготовлению керамической массы, 3) формованию и сушке массы, 4) обжигу, 5) отделке изделий.

Примером искусственного силикатного материала является портландцемент, один из наиболее распространенных видов минеральных вяжущих веществ.

 

Изделия из пористых бетонов

Классификация. Сборные изделия и конструкции широко применяют во всех областях современного строительства. Промышленность выпускает большое число различных видов железобетонных изделий и конструкций. В основу классификации железобетонных изделий положены следующие признаки: вид армирования, плотность и вид бетона, из которого изготовлено изделие, внутреннее строение изделия и его назначение.

По виду армирования железобетонные изделия подразделяют на предварительно-напряженные и с обычным армированием.

По плотности и виду бетона различают изделия из особо тяжелых (ря> 2500 кг/м3), тяжелых (рш = 1800…2500 кг/м3), легких (рт< 1800 кг/м) и особо легких (рт менее 700 кг/м3) бетонов. Легкобетонные изделия, в свою очередь, могут быть получены на пористых заполнителях и из ячеистых бетонов.

В зависимости от вида вяжущего различают изделия из цементного бетона, силикато- и гипсобетонные.

По внутреннему строению изделия могут быть сплошными и пустотелыми, изготовленными из бетона одного вида (однослойные изделия) или из нескольких видов бетона (например, трехслойные — из ячеистого бетона, с двух сторон покрытого плотным мелкозернистым бетоном).

По назначению железобетонные изделия подразделяют на три группы: для жилых и общественных зданий, для промышленных зданий и для инженерных сооружений. В свою очередь, изделия для жилых, общественных и промышленных зданий подразделяют на изделия для фундаментов, каркасов зданий, стен, перекрытий и покрытий, лестниц и санитарно-технические.

Пористые бетоны – необжиговые (с температурой структурообразования Т< 573 К), твердые ПКМ с зернистой или ячеистой макроструктурой и общей пористостью не менее 50 % [1, 2]. Классификация ПКМ по параметру средней плотности r и основная номенклатура изделий из ПКМ (в основном различных ячеистых бетонов, перлитобетонов) рассмотрены в работах [1–3]. Эксплуатация сборных и монолитных изделий из ПКМ возможна как на строительных объектах, так и в условиях тепловых установок (эксплуатационная влажность Wэ = 0). Пористые бетоны с улучшенными физико-техническими свойствами при r < 600 кг/м3 имеют необходимые уровни несущей способности и теплотехнической однородности, что позволяет при толщине однослойной стены до 600 мм обеспечить заданные значения RТ [4].

Наибольшее распространение в практике энергоэффективного строительства получили сборные изделия из газобетонов автоклавного твердения.

 

26 Классификация, показатели качества, применение теплоизоляционных и акустических материалов. Способы обеспечения теплозащитных свойств ограждающим стеновым конструкциям.

Теплоизоляционные материалы (ГОСТ 16381-77*) классифицируют по следующим признакам:

1. Форме и внешнему виду: штучные • рулонные и шнуровые•рыхлые и сыпучие

2. Структуре: волокнистые •зернистые •ячеистые

3.Виду исходного сырья: •неорганические•органические•композиционные.

4. Средней плотности:

5. Жесткости:• мягкие• полужесткие • жесткие (Ж)• повышенной жесткости• твердые

6. Теплопроводности: класс А, Б, В

7. Горючести • негорючие (НГ) • слабогорючие (П); • умеренногорючие (Г2); • нормальногорючие (ГЗ); • сильногорючие (Г4).

Классификация акустических материалов

Данная классификация построена на принципе функционального назначения этих материалов. По этому принципу акустические материалы подразделяют на:

А) звукопоглощающие, Б) звукоизолирующие, В) вибропоглощающие.

Теплоизоляционные и акустические материалы и изделия являются материалами функционального назначения. Первые из них предназначены для тепловой изоляции, вторые —для создания акустического комфорта в зданиях. Объединение этих двух групп материалов в одной главе обусловлено тем, что они имеют много общего, начиная с сырья и технологии их получения и кончая структурой и свойствами, например высокой пористостью и малой плотностью.

Теплоизоляционные и акустические материалы позволяют не только улучшить эксплуатационные условия в зданиях, но и сэкономить значительное количество материалов (кирпича, цемента, древесины, металла), резко снизить массу конструкций и общие затраты на сооружение зданий, а также повысить степень индустриализации строительных работ.

Наряду с некоторой общностью между теплоизоляционными и акустическими материалами есть и существенное различие. Это касается прежде всего характера структуры и вытекающих отсюда специфических свойств, обусловливающих их функциональное применение.

Строительные материалы для тепловой изоляции ограждающих конструкций зданий, называют теплоизоляционными. Такие материалы имеют низкую теплопроводность [не более 0,18 Вт/(м-°С)] и небольшую плотность (не выше 600 кг/м3). Применение теплоизоляционных материалов является одним из важнейших направлений технического прогресса в строительстве. При этом появляется возможность резко снизить массу конструкций и затраты на сооружение зданий, рационально использовать энергетические ресурсы.

Применение в строительстве облегченных кирпичных стен с эффективными утеплителями взамен сплошной кирпичной кладки позволяет в 2...2,5 раза сократить потребность в кирпиче, цементе и извести, в 3 раза снизить массу конструкций, транспортные расходы и до 30 % снизить стоимость стен.

Теплоизоляционные материалы позволяют создать легкие стеновые панели, Это дает возможность повысить степень индустриализации строительных работ.

Также производятся внутренние или наружные работы по утеплению зданий. В новом строительстве не редко можно увидеть деревянные щитовые дома с заполнением внутри щитового пространства различными теплоизоляционными материалами.

27 Стеновые материалы, используемые при малоэтажном строительстве.

Для строительства домов сегодня в основном применяются такие традиционные строительные материалы как кирпич и дерево. Однако все чаще в строительстве используются инновационные материалы. Некоторые из них являются продолжением традиционных стройматериалов, другие – представляют собой новое слово в строительной индустрии.

К современным стройматериалам относится кирпич эффективный – это глиняный пустотелый кирпич (щелевой или дырчатый). Введение пустот позволило снизить объемный вес кирпича, а также улучшить его теплотехнические свойства.

Например современные заводы освоили выпуск с верхэффективногопоризованного керамического камня 2NF размером 250х120х138 (h) мм, а также крупноформатного керамического камня размером 510х260х219 (h) мм.

В настоящее время в малоэтажном строительстве находят широкое применение мелкие стеновые блоки из ячеистого бетона.

Блоки из ячеистого бетона (пенобетон, газобетон) применяются для кладки наружных стен и внутренних перегородок зданий и сооружений. Кладка из ячеистого бетона при объемном весе = 600 кгс/мі имеет коэффициент теплопроводности l = 0,21 w/мк. Как правило, стеновые блоки из ячеистого бетона имеют размеры 600х200х300 (h) мм и 600х100х300 (h) мм.

Применение стеновых блоков из ячеистого бетона в строительстве позволяет значительно снизить трудоемкость работ, повысить производительность, сэкономить на стоимости дорогостоящих материалов (не ухудшая качества строительства).

В качестве утеплителя для многослойных конструкций стен используются, как правило, эффективные утеплители с небольшим объемным весом и очень низким коэффициентом теплопроводности, такие, например, как минераловатные плиты, пенополистирол листовой, листовой вспененный полиэтилен.

Необходимо отметить, что эффективные стеновые материалы (пустотелый кирпич, поризованный керамический камень, крупноформатный керамический камень, блоки из ячеистого бетона и другие строительные материалы, имеющие пустоты) кроме перечисленных выше преимуществ, имеют одно ограничение – их нельзя применять во влажных помещениях бань, где высокая влажность и температура способствуют постепенному проникновению влаги в пустоты и поры стены, что и приводит к постепенному разрушению стен.

В качестве утеплителя для многослойных конструкций стен используются, как правило, эффективные утеплители с небольшим объемным весом и очень низким коэффициентом теплопроводности, такие, например, как минераловатные плиты, пенополистирол листовой, листовой вспененный полиэтилен.

 

 

28. Способы утепления эксплуатируемых зданий

Фасад здания утепляется 3способами :внутренним, наружным или утепление внутри стены. - Наружное утепления фасада «+»: защита от внешних воздействий (биологических, атмосферных и температурных), защита от охлаждения (препятствует возникновению конденсата), стены могут «дышать», дополнительная звукоизоляция и увеличение срока службы стен.Виды фасадных систем утепления: легкие штукатурные, тяжелые штукатурные, системы с колодцевой кладкой и трёхслойные системы, вентилируемые фасады.

При создании легкой штукатурной системы утепления плиты утеплителя крепятся на стене при помощи дюбелей и клея, после чего покрываются тонким слоем штукатурки, (толщина не более15 мм).

Утеплитель в тяжелых штукатурных системах крепится при помощи анкеров и армирующей сетки.(Толщина до50 мм).

В трехслойный системах и системах с колодцевой кладкой утеплитель расположен внутри ограждающей конструкции.. Толщина утеплителя зависит от требований теплоизоляции.

- Внутренне утепление стен.

Часто единственным вариантом уменьшения теплопроводности стен является создание теплоизоляционного слоя на внутренней поверхности.

Это связано: теплоизоляционный слой может быть установлен только в части помещений здания; работы по созданию теплоизоляционных конструкций могут производиться в любое время года; невозможность создания внешнего теплоизоляционного слоя изменяющего внешний вид фасада (сложные архитектурные конструкции, здание имеет историческую ценность).

«-»: уменьшение площади помещения; основная хорошо аккумулирующая часть стены оказывается в зоне воздействия низких температур; в зимний период возможно образование конденсата под утеплителем,(приводит к развитию грибка и микроорганизмов); перекрытия и перегородки жестоко связаны с несущими фасадными стенами без использования теплоизолирующих вкладышей, (приводит к увеличению теплопотерь через многочисленные теплопроводные «мостики»).