Состав керамзитобетона для стен: для блоков, пола, стен, перекрытия

Содержание

состав для стен и перекрытия. Как сделать керамзитобетон своими руками для отмостки? Рецепты приготовления

Бетонные растворы востребованы во всех отраслях строительства. Керамзитобетон – отличный аналог классического бетонного раствора. Особенность материала – наличие глиняных гранул вместо мелкой щебенки.

Из чего состоит раствор?

Для приготовления качественного керамзитобетона потребуется следующее.

  • Керамзитовый компонент. Размер частиц не должен превышать 20 мм. Только так удастся добиться необходимой прочности и плотности материала.
  • Бетон. Подойдет материал класса В15 и выше. С его помощью получится ускорить процесс замеса, а также сделать проще укладку смеси в форму.
  • Цемент. Требуется для повышения цепкости материала и быстроты его застывания.
  • Песок. В этом случае стоит отдать предпочтение карьерному песку, который будет заполнять пустоты между частицами керамзита.
  • Вода. Она должна быть холодной и чистой. Наличие примесей в жидкости ухудшит процесс затвердевания бетона.

Если есть необходимость, в состав добавляют опилки или золу. При замешивании смеси керамзитобетона сначала в емкость добавляют компоненты без воды. В конце вливают жидкость, которая позволяет получить смесь нужной консистенции.

Чтобы получить керамзитобетон высокого качества, который будет способен справиться с поставленной задачей, необходимо предварительно рассчитать пропорцию для замеса ингредиентов. Стоит отметить, что опытные строители уже рассчитали оптимальное количество смеси для 1 кубического метра. В сети можно встретить таблицу, посредством которой удастся получить керамзитобетон нужной марки.

Соотношение компонентов в таблице определено тем, где планируется использовать материал. Оптимальная пропорция бетона: 1: 3,5: 4,5, где 1 – это одна часть цемента, 3,5 – это три с половиной части песочного уплотнителя и 4,5 – это четыре с половиной части керамзита. Воду добавляют преимущественно в конце в пределах 1,5 части. В таблице подсчитаны пропорции для марок бетона М100, М150, М75, М50, М250.

Керамзитобетон – универсальный материал, востребованный в строительной сфере. Смесь позволяет отрегулировать плотность конечного стройматериала, что и делает керамзитобетон таким популярным. Бетон этого типа используют при следующих работах.

  • Возведение монолитных или блочных стен в строительстве. Легкий керамзитобетонный раствор позволит изготовить прочные блоки, панели и другие конструкции. В основном из такого материала сооружают бани.
  • Устройство стяжки пола. Для достижения необходимой прочности бетона используют особую пропорцию замешивания ингредиентов.
  • Изготовление плит перекрытия. Сборка конструкции осуществляется по литьевой технологии. Плюс керамзитобетонных плит заключается в теплоизоляции материала, которая позволяет поддержать в помещении нужную температуру. Также плиты из керамзитобетона отличаются небольшим весом, устойчивостью к воздействию влаги и долгим сроком службы.
  • Устройство фундаментов. Для сборки крепких оснований используют особый керамзитобетон. При замешивании раствора в него добавляют портландцемент.

В случае изготовления блоков из керамзитобетона потребуется подготовка специальных форм. В них необходимо залить готовую смесь, а затем уплотнить состав посредством вибрационного устройства.

Как сделать для разных целей?

Керамзитобетон – востребованная смесь, которую используют не только для сборки строительных блоков. Преимущества материала.

  • Небольшой вес готовых изделий.
    Пористая структура керамзита делает плотность готовой конструкции меньше, за счет чего она становится легче. Для установки керамзитобетонных блоков не нужно монтировать громоздкие фундаменты, так как нагрузка от таких стен будет небольшой.
  • Отличные показатели прочности. Керамзитобетон активно используют в малоэтажном строительстве, сооружая из него стены, плиты перекрытия, полы.
  • Хорошая теплоизоляция. Этот параметр позволяет использовать керамзитобетонные конструкции при строительстве жилых домов или бань. Примечательно, что материал сохраняет тепло лучше классического бетона.
  • Надежная звукоизоляция. С помощью стен из керамзитобетона удастся защитить помещение от посторонних шумов с улицы.
  • Экологичность. Для изготовления керамзитобетонных изделий используют глину и керамзит. Компоненты смеси не выделяют в окружающую среду вредных веществ, что делает использование блоков и других конструкций безопасным для здоровья.
  • Долгий срок службы. Изделия из керамзита способны прослужить более 25 лет, не разрушаясь и не деформируясь.
  • Небольшая цена. Низкая стоимость керамзита делает материал доступным и востребованным.
  • Простота изготовления. Сделать смесь можно самому. Для этого подойдут лопаты, если нет возможности организовать замес компонентов в бетономешалке. Несложная технология изготовления керамзитобетонных блоков своими руками сделала материал популярным.
  • Удобство отделки. Плюс керамзитобетонных изделий – высокая адгезия поверхности. Это означает, что на стенах или потолке будет прекрасно держаться штукатурная смесь любого состава.

Материал с его высокими эксплуатационными характеристиками подходит для достижения разных целей.

Керамзитобетон часто используют для устройства полов, возведения перекрытий как монолитных, так и блочных. Цель использования керамзитобетона определяет его состав и способ изготовления. Стоит подробно рассмотреть, как приготовить каждый вариант бетона в построечных условиях.

Для перекрытий

Заливка перекрытий требует использования особой смеси керамзитобетона. Стандартная пропорция для плит:

  • цемент – 1 часть;
  • песок – 4 части;
  • керамзит – 5 части;
  • вода – 1,5 части.

Повысить эластичность бетона можно посредством добавления пластификатора в ведро, где находится смесь. Существует несколько требований относительно применения керамзитобетона для сборки плит.

Чтобы соорудить опалубку, необходимо подготовить стальные листы. Желательно, чтобы они были профилированными. Также потребуются двутавровые балки и фанера. Для достижения необходимой прочности материала дополнительно придется закупиться арматурой. Порядок работ по возведению перекрытия подразумевает выполнение следующих этапов:

  • сначала укладывают несущие балки – они выступят в качестве основания будущего перекрытия;
  • поверх балок расстилают металлические листы, которые будут играть роль дна опалубки;
  • из фанеры сооружают боковые стены опалубки;
  • внутрь укладывают арматурную сетку – каркас плиты перекрытия;
  • в опалубку заливают подготовленный раствор.

Бетонная плита не должна взаимодействовать с влагой и загрязнениями. Для этого необходимо предусмотреть наличие гидроизоляционного слоя. Материалы для гидроизоляции можно купить в магазине. Устройство гидроизоляционного слоя поможет ускорить процесс затвердевания смеси, что позволит получить качественную монолитную структуру конструкции.

Для стен

Не секрет, что для возведения вертикальных поверхностей состав керамзитобетона потребуется изменить. У раствора должна быть более плотная консистенция. Рецепт смеси для постройки монолитных стен требует подготовки следующих ингредиентов:

  • цемента М400 – 1 часть;
  • песка – 1,5 части;
  • керамзита мелкой фракции – 1 часть;
  • воды – 1 часть.

Такая пропорция поможет добиться максимальной прочности и ускорит процесс затвердевания материала. Стоит отметить, что раствор подойдет для возведения стен малоэтажных зданий. Максимальная высота сооружения не должна превышать трех этажей.

Для пола

Заливка пола в доме требует соблюдения определенных условий. Во-первых, смесь для заливки необходимо замешивать в строгом соответствии с установленными пропорциями на 1 м3. Замес состава можно производить с помощью бетономешалки или вручную.

Пропорция бетонной смеси для пола:

  • цемент М500 – 1 часть;
  • мелкий гравий – 2 части;
  • керамзитовый песок – 3 части;
  • вода – 1 часть.

Воду добавляют в конце, когда остальные ингредиенты будут тщательно перемешаны. Стоит выделить несколько особенностей.

  • При использовании в работе металла или железных частей в процессе обустройства пола можно добавлять в смесь бетон любой марки. Необходимая прочность в любом случае будет обеспечена.
  • Для обеспечения монолитности пола необходимо добавить шар из теплоизоляционного компонента. Выбор компонента стоит осуществлять, опираясь на его характеристики.
  • Укладка деревянных досок для создания пола потребует наличия дополнительного слоя, который будет предотвращать воздействие влаги на древесину.

Учет особенностей поможет сделать покрытие прочным и долговечным. Также такая рецептура бетона подойдет для устройства отмостки. Она получается прочной и способной выдержать климатические и механические воздействия.

Рекомендации

Чтобы получить качественную керамзитобетонную смесь, стоит учесть ряд рекомендаций от специалистов.

  1. Для создания смеси следует использовать «мытый» песок. Такой материал сделает усадку бетона лучше, а также повысит прочность материала.
  2. Для надежного приготовления смеси лучше пользоваться бетономешалкой. Вручную перемешать ингредиенты состава тоже можно, но качество будет ниже.
  3. Во время работы с бетономешалкой следует соблюдать очередность подачи компонентов. Сначала в емкость нужно залить воду, потом цемент, после – песок. Последний ингредиент – керамзит. Его нужно добавлять только после того, как остальные три образуют однородную массу.
  4. Если для замеса используются лопаты, то очередность добавления ингредиентов можно не соблюдать. Однако в любом случае керамзитобетон стоит добавлять только после того, как получится качественная ЦПС.
  5. Если необходимо повысить прочность керамзитобетонной смеси, стоит добавить арматуру.

Учет перечисленных рекомендаций поможет добиться высокого качества керамзитобетона и надежности изделия или конструкции, которую из него формируют.

Керамзитобетон – востребованный в строительной сфере материал, преимуществом которого является небольшая плотность. Смесь для изготовления керамзитобетона подбирается в зависимости от строительной задачи, которая определяет правильные пропорции компонентов.

О том, как приготовить керамзитобетон, смотрите в следующем видео.

состав для стен и перекрытия. Как сделать керамзитобетон своими руками для отмостки? Рецепты приготовления

Бетонные растворы востребованы во всех отраслях строительства. Керамзитобетон – отличный аналог классического бетонного раствора. Особенность материала – наличие глиняных гранул вместо мелкой щебенки.

Из чего состоит раствор?

Для приготовления качественного керамзитобетона потребуется следующее.

  • Керамзитовый компонент. Размер частиц не должен превышать 20 мм. Только так удастся добиться необходимой прочности и плотности материала.
  • Бетон. Подойдет материал класса В15 и выше. С его помощью получится ускорить процесс замеса, а также сделать проще укладку смеси в форму.
  • Цемент. Требуется для повышения цепкости материала и быстроты его застывания.
  • Песок. В этом случае стоит отдать предпочтение карьерному песку, который будет заполнять пустоты между частицами керамзита.
  • Вода. Она должна быть холодной и чистой. Наличие примесей в жидкости ухудшит процесс затвердевания бетона.

Если есть необходимость, в состав добавляют опилки или золу. При замешивании смеси керамзитобетона сначала в емкость добавляют компоненты без воды. В конце вливают жидкость, которая позволяет получить смесь нужной консистенции.

Чтобы получить керамзитобетон высокого качества, который будет способен справиться с поставленной задачей, необходимо предварительно рассчитать пропорцию для замеса ингредиентов. Стоит отметить, что опытные строители уже рассчитали оптимальное количество смеси для 1 кубического метра. В сети можно встретить таблицу, посредством которой удастся получить керамзитобетон нужной марки.

Соотношение компонентов в таблице определено тем, где планируется использовать материал. Оптимальная пропорция бетона: 1: 3,5: 4,5, где 1 – это одна часть цемента, 3,5 – это три с половиной части песочного уплотнителя и 4,5 – это четыре с половиной части керамзита. Воду добавляют преимущественно в конце в пределах 1,5 части. В таблице подсчитаны пропорции для марок бетона М100, М150, М75, М50, М250.

Керамзитобетон – универсальный материал, востребованный в строительной сфере. Смесь позволяет отрегулировать плотность конечного стройматериала, что и делает керамзитобетон таким популярным. Бетон этого типа используют при следующих работах.

  • Возведение монолитных или блочных стен в строительстве. Легкий керамзитобетонный раствор позволит изготовить прочные блоки, панели и другие конструкции. В основном из такого материала сооружают бани.
  • Устройство стяжки пола. Для достижения необходимой прочности бетона используют особую пропорцию замешивания ингредиентов.
  • Изготовление плит перекрытия. Сборка конструкции осуществляется по литьевой технологии. Плюс керамзитобетонных плит заключается в теплоизоляции материала, которая позволяет поддержать в помещении нужную температуру. Также плиты из керамзитобетона отличаются небольшим весом, устойчивостью к воздействию влаги и долгим сроком службы.
  • Устройство фундаментов. Для сборки крепких оснований используют особый керамзитобетон. При замешивании раствора в него добавляют портландцемент.

В случае изготовления блоков из керамзитобетона потребуется подготовка специальных форм. В них необходимо залить готовую смесь, а затем уплотнить состав посредством вибрационного устройства.

Как сделать для разных целей?

Керамзитобетон – востребованная смесь, которую используют не только для сборки строительных блоков. Преимущества материала.

  • Небольшой вес готовых изделий. Пористая структура керамзита делает плотность готовой конструкции меньше, за счет чего она становится легче. Для установки керамзитобетонных блоков не нужно монтировать громоздкие фундаменты, так как нагрузка от таких стен будет небольшой.
  • Отличные показатели прочности. Керамзитобетон активно используют в малоэтажном строительстве, сооружая из него стены, плиты перекрытия, полы.
  • Хорошая теплоизоляция. Этот параметр позволяет использовать керамзитобетонные конструкции при строительстве жилых домов или бань. Примечательно, что материал сохраняет тепло лучше классического бетона.
  • Надежная звукоизоляция. С помощью стен из керамзитобетона удастся защитить помещение от посторонних шумов с улицы.
  • Экологичность. Для изготовления керамзитобетонных изделий используют глину и керамзит. Компоненты смеси не выделяют в окружающую среду вредных веществ, что делает использование блоков и других конструкций безопасным для здоровья.
  • Долгий срок службы. Изделия из керамзита способны прослужить более 25 лет, не разрушаясь и не деформируясь.
  • Небольшая цена. Низкая стоимость керамзита делает материал доступным и востребованным.
  • Простота изготовления. Сделать смесь можно самому. Для этого подойдут лопаты, если нет возможности организовать замес компонентов в бетономешалке. Несложная технология изготовления керамзитобетонных блоков своими руками сделала материал популярным.
  • Удобство отделки. Плюс керамзитобетонных изделий – высокая адгезия поверхности. Это означает, что на стенах или потолке будет прекрасно держаться штукатурная смесь любого состава.

Материал с его высокими эксплуатационными характеристиками подходит для достижения разных целей. Керамзитобетон часто используют для устройства полов, возведения перекрытий как монолитных, так и блочных. Цель использования керамзитобетона определяет его состав и способ изготовления. Стоит подробно рассмотреть, как приготовить каждый вариант бетона в построечных условиях.

Для перекрытий

Заливка перекрытий требует использования особой смеси керамзитобетона. Стандартная пропорция для плит:

  • цемент – 1 часть;
  • песок – 4 части;
  • керамзит – 5 части;
  • вода – 1,5 части.

Повысить эластичность бетона можно посредством добавления пластификатора в ведро, где находится смесь. Существует несколько требований относительно применения керамзитобетона для сборки плит.

Чтобы соорудить опалубку, необходимо подготовить стальные листы. Желательно, чтобы они были профилированными. Также потребуются двутавровые балки и фанера. Для достижения необходимой прочности материала дополнительно придется закупиться арматурой. Порядок работ по возведению перекрытия подразумевает выполнение следующих этапов:

  • сначала укладывают несущие балки – они выступят в качестве основания будущего перекрытия;
  • поверх балок расстилают металлические листы, которые будут играть роль дна опалубки;
  • из фанеры сооружают боковые стены опалубки;
  • внутрь укладывают арматурную сетку – каркас плиты перекрытия;
  • в опалубку заливают подготовленный раствор.

Бетонная плита не должна взаимодействовать с влагой и загрязнениями. Для этого необходимо предусмотреть наличие гидроизоляционного слоя. Материалы для гидроизоляции можно купить в магазине. Устройство гидроизоляционного слоя поможет ускорить процесс затвердевания смеси, что позволит получить качественную монолитную структуру конструкции.

Для стен

Не секрет, что для возведения вертикальных поверхностей состав керамзитобетона потребуется изменить. У раствора должна быть более плотная консистенция. Рецепт смеси для постройки монолитных стен требует подготовки следующих ингредиентов:

  • цемента М400 – 1 часть;
  • песка – 1,5 части;
  • керамзита мелкой фракции – 1 часть;
  • воды – 1 часть.

Такая пропорция поможет добиться максимальной прочности и ускорит процесс затвердевания материала. Стоит отметить, что раствор подойдет для возведения стен малоэтажных зданий. Максимальная высота сооружения не должна превышать трех этажей.

Для пола

Заливка пола в доме требует соблюдения определенных условий. Во-первых, смесь для заливки необходимо замешивать в строгом соответствии с установленными пропорциями на 1 м3. Замес состава можно производить с помощью бетономешалки или вручную.

Пропорция бетонной смеси для пола:

  • цемент М500 – 1 часть;
  • мелкий гравий – 2 части;
  • керамзитовый песок – 3 части;
  • вода – 1 часть.

Воду добавляют в конце, когда остальные ингредиенты будут тщательно перемешаны. Стоит выделить несколько особенностей.

  • При использовании в работе металла или железных частей в процессе обустройства пола можно добавлять в смесь бетон любой марки. Необходимая прочность в любом случае будет обеспечена.
  • Для обеспечения монолитности пола необходимо добавить шар из теплоизоляционного компонента. Выбор компонента стоит осуществлять, опираясь на его характеристики.
  • Укладка деревянных досок для создания пола потребует наличия дополнительного слоя, который будет предотвращать воздействие влаги на древесину.

Учет особенностей поможет сделать покрытие прочным и долговечным. Также такая рецептура бетона подойдет для устройства отмостки. Она получается прочной и способной выдержать климатические и механические воздействия.

Рекомендации

Чтобы получить качественную керамзитобетонную смесь, стоит учесть ряд рекомендаций от специалистов.

  1. Для создания смеси следует использовать «мытый» песок. Такой материал сделает усадку бетона лучше, а также повысит прочность материала.
  2. Для надежного приготовления смеси лучше пользоваться бетономешалкой. Вручную перемешать ингредиенты состава тоже можно, но качество будет ниже.
  3. Во время работы с бетономешалкой следует соблюдать очередность подачи компонентов. Сначала в емкость нужно залить воду, потом цемент, после – песок. Последний ингредиент – керамзит. Его нужно добавлять только после того, как остальные три образуют однородную массу.
  4. Если для замеса используются лопаты, то очередность добавления ингредиентов можно не соблюдать. Однако в любом случае керамзитобетон стоит добавлять только после того, как получится качественная ЦПС.
  5. Если необходимо повысить прочность керамзитобетонной смеси, стоит добавить арматуру.

Учет перечисленных рекомендаций поможет добиться высокого качества керамзитобетона и надежности изделия или конструкции, которую из него формируют.

Керамзитобетон – востребованный в строительной сфере материал, преимуществом которого является небольшая плотность. Смесь для изготовления керамзитобетона подбирается в зависимости от строительной задачи, которая определяет правильные пропорции компонентов.

О том, как приготовить керамзитобетон, смотрите в следующем видео.

Состав керамзитобетона

Уникальный и единственный в своем роде керамзитобетон выделяется на фоне остальных строительных материалов для возведения сооружений именно тем, что он полностью изготовлен из натурального, природного сырья, а точнее — керамзита (фракции 5-20 миллиметров), цемента и воды. В более плотных бетонах используется песок. Простой состав керамзитобетона обеспечивает оправданно занятое первое место в экологичности его производных продуктов, которые не оказывают никакого вредного воздействия на здоровье человека и состояния окружающей среды. Производство керамзитобетона практически не имеет вредных отходов. В состав керамзитобетона не входит никаких других составных компонентов, которые при нагревании или под воздействием пара выделяют вредные токсины.

Состав керамзитобетона зависит от требуемой плотности, а так же иногда содержит добавки и наполнители (вплоть до опилок, золы, хлорида кальция для ускорения схватывания и т.д.). К примеру, для изготовления керамзитобетона плотностью 1000 килограмм на кубометр используют 250 кг цемента, 100 — 150 литров воды и 720 килограмм керамзита. Процентное соотношение компонентов такой смеси, как видно из рисунка 22-11-63%. Добавление песка увеличивает плотность и прочность, но снижает теплоизоляционные данные. Чаще всего, индивидуальные загородные дома строят из керамзитобетона, с такими же пропорциями, как у обычного бетона — цемент/песок/гравий 1:2:3, только вместо гравия добавляют керамзит. Воды, как правило, достаточно 60 — 75%, большее количество сделает раствор слишком жидким для работы.

Уникальность самого материала керамзита, и это, наверное, главное его преимущество, в том, что он имеет все свойства дерева, но в отличии от дерева не поддается воздействию воды и пара и поэтому он не гниет, на нем не образовывается плесень, грибки и прочие разрушительные факторы. Керамзитобетон отлично удерживает тепло, при этом он не задерживает влагу, что другими словами называется «живой и дышит». При том, что он хороший теплоизоляционный материал, помещение построенное из керамзита, который входит в состав керамзитобетона, отлично вентилируется, воздух не застаивается и не образуются грибки и плесени внутри помещения.

Востребованность материала обусловлена составов керамзитобетона , экологичность которого на сегодняшний день очень немаловажная деталь при строительстве жилых помещений. Кроме всех перечисленных достоинств, у материала есть единственный недостаток – прочность при использовании керамзитобетона для заливки фундамента (например: фундаментной подушки), так как материал довольно легко крошится. Но для возведения стен он прекрасно подходит благодаря тому, что компонент керамзит в составе керамзитобетона достаточно хорошо удерживает тепло и не пропускает холод. Этот уникальный состав керамзитобетона и технология его производства играют большую роль, так как именно он обеспечивает экономию затрат времени для возведения стен, материальных вложений в закупку строительных материалов, терпения и качества самой работы.

Благодаря своим размерам и легкости керамзитобетонных блоков сокращается время закладки стен примерно в три раза. Это существенный показатель при строительстве. Состав керамзитобетона также обеспечивает звукоизоляцию, которую не могут обеспечить обычный бетон, дерево или кладка из обожженного кирпича. При кладке стен из керамзитобетонных блоков требуется меньшее потребление цементного раствора.

Он существенно отличается и по ценовой политике в сравнении с другими материалами для строительства сооружений. Это также отражается на его спросе. Его можно использовать не только для возведения несущих стен, но и для межкомнатных. Кроме всего прочего он не нуждается в дополнительной теплоизоляции, как было сказано выше, он достаточно хорошо удерживает тепло. После возведения наружных стен.

состав, пропорции, плюсы и минусы

Усовершенствование технологических процессов, с помощью которых производится бетонный раствор, позволило начать изготовление нового материала. Это керамзитобетон, своим составом отличающийся от привычных материалов. Бетон из керамзита считается легким, сохраняя качественные показатели изделий из бетона. Низкий показатель тепловой проводимости дает возможность использовать состав для обустройства стен. Для производства керамзитобетона разной плотности, необходимо знать пропорции пластификаторов, с помощью которых создается эластичность, и остальных ингредиентов, оказывающих влияние на главные показатели.

Керамзитобетон – что это

Материал представляет собой композит с пористой структурой, применяемый в строительстве. Если сравнивать с остальными материалами, то состав керамзитобетона отличается.

Состав

Каждому специалисту известно, что для приготовления керамзитобетона потребуются следующие компоненты:

  • цементная масса;
  • промытый песок;
  • керамзит мелкодисперсионный, для производства которого использовалось природное сырье;
  • чистая вода, не содержащая техпримесей.

Вода сточная, pH которой менее 4, для рецепта по изготовлению керамзитобетона не подходит. Это же относится и к морской воде, когда на поверхности образуется налет белого оттенка.

Кроме указанных компонентов, для приготовления сухой керамзитобетонной смеси разрешается использовать опилки древесного материала, золу, пластификаторные добавки.

Точный подбор керамзитобетонного состава выполняется непосредственно на стройплощадке. Здесь существуют определенные рекомендации, с помощью которых получается эффективный поризованный керамзитобетон:

  • эластичность повышается за счет использования кварцевого песка;
  • чтобы сооружение отлично противостояло воздействию влаги, в растворную массу необходимо добавить гравий керамзитовый;
  • цемент марки М400 представляет собой хороший вяжущий компонент, не содержащий пластификаторов;
  • цемент улучшает характеристики блочного материала, но здесь необходимо учесть, что может увеличиться объемная масса смеси;
  • в случае, если планируется термическая обработка блоков, необходимо использовать алитовый цементный состав.

Говоря о крупности керамзитобетона:

  • в состав с умеренным показателем плотности рекомендуется добавлять керамзит крупных фракций. Такой вид бетона с керамзитом отлично удерживает тепло;
  • при строительстве несущей конструкции используют мелкофракционный керамзит.

Небольшие гранулы керамзита придадут материалу больший вес. Чтобы получить «золотую середину», рекомендуется использовать смесь крупного и мелкого камня.

Характеристики керамзитобетона и его марки

К основным характеристикам относятся марка и плотность материала. Показатели являются комплексными, зависят от состава керамзитобетона и фракций исходного сырья. Каждую марку используют по предназначению:

  • М50 – используется при заливке перегородок в доме или обустройстве несущей стены;
  • М75 – изготавливаются конструкции несущего характера в помещениях жилого и промышленного предназначения. В этом случае используется монолитная технология;
  • М100 – свойства таковы, что материалом отлично заливаются стяжки;
  • М150 – используется в изготовлении блоков;
  • М200 (в15) – из такого состава готовят блочный материал и легкие варианты перекрытий;
  • М300 – применяют при строительстве мостов и дорог.

По показателю плотности материал делится на три группы:

1. Беспесчаный – для получения используют гравий, воду и цементный состав, песок не добавляется. Основное достоинство – приемлемая стоимость. Применение в строительстве – используют при устройстве стен, полов и перекрытий в малоэтажных сооружениях.

2. Поризованный – из раствора м20 изготавливают блоки. По показателю прочности различают три подвида керамзитобетона:

  • теплоизоляционный – d400 – d700 – используют в качестве дополнительного утеплителя для стен;
  • телпоизоляционно-конструкционный – от d800 до d1 400, применяется при утеплении или при кладке перегородок;
  • стеновой – d1 400 – d2 000, из него изготавливают различные инженерные сооружения.

3. Плотный – содержит повышенное количество цементного состава, сочетая характеристики беспесчаного и поризованного составов. Цена на материал высокая, в строительной сфере его используют редко.

Существует еще один вариант классификации композитного состава – по объемной массе. По данному критерию керамзитобетон делится на три группы:

  • тяжелый – показатель прочности равен 25 МПа, объемный вес составляет 1 200 – 1 400 кг на кубометр;
  • легкий – вес равен 800 – 1 000 кг, в составе содержится легкий керамзитовый материал с небольшой удельной массой;
  • особо легкий – вес одного куба от 600 до 1 800 кг, прочность равна 7.5 – 40 МПа. В виде наполнителя можно вместо щебня в бетон добавлять керамзит, гравий зольный, пемзу шлаковую.

Технология производства

Как сделать керамзитобетон своими руками? Для этого следует выполнять определенные советы:

  • приготовление керамзитобетона выполняется в бетономешалке;
  • при замесе все компоненты подаются в строгой последовательности – вода, цементный состав, песок и только после этого – керамзит;

  • чтобы увеличить показатель прочности керамзитобетона на сжатие, рекомендуется использовать арматуру;
  • качественной считают смесь, где цементная масса полностью покрывает каждую гранулу наполнителя;
  • время одного замеса – не более семи минут. Если это условие не соблюдать, то характеристики керамзитобетона не будут отвечать требованиям сертификата соответствия. Бетономешалку рекомендуется останавливать в тот момент, когда консистенция состава напоминает сметану, не содержа в себе комочков.

Для проверки готовности смесь зачерпывается лопатой. Быстро расплывшаяся горка говорит о низком качестве материала.

Область применения

Как следует из отзывов, керамзитобетон представляет собой универсальный материал с довольно широкой сферой использования. Его основная особенность – наличие возможности для регулирования смеси с учетом нужной плотности готовых изделий:

  • строительство стен малоэтажных объектов. Керамзитобетон – это легкий бетон, из которого формуют панели, блоки и т. п.;

  • заливка стяжки. Многие задаются вопросом – для чего нужен керамзит на полу? А ведь он считается хорошим утеплительным материалом. Достаточно взять две доли камня, добавить три – песка, по одной – воды и цементного состава. Такое соотношение обеспечит хорошую прочность пола и быстрое затвердевание бетонного материала.
  • изготовление плит для перекрытий. Литьевой способ дает возможность получать изделия с небольшим весом, отлично противостоящие воздействию влаги, имеющий продолжительный эксплуатационный период, способные сохранять тепловую энергию. Один недостаток материала – высокий уровень хрупкости.

Преимущества и недостатки

Сначала разберемся с положительными сторонами материала:

  • отношение тепловой проводимости и показателя прочности – главное достоинство материала. Как следует из паспорта на керамзитобетон, по сохранности тепла он практически не уступает легкому газобетону, зато прочность его гораздо выше;
  • есть возможность самостоятельного изготовления материала. Керамзитобетон – это такой состав, который не требует больших финансовых затрат на этапе приготовления. Можно ли использовать керамзит вместо щебня в бетоне? В определенных ситуациях — да;
  • цена – очередное немаловажное достоинство, комментарии к которому не требуются, так как она весьма приемлема;
  • теплопроводность полов – данному материалу в этом вопросе почти нет равных;
  • продолжительный эксплуатационный период;
  • экологическая безопасность материала;
  • малый вес.

Плюсов в керамзитобетоне еще довольно много, но есть необходимость напомнить о его минусах. Строители отмечают следующие недостатки:

  • водопроницаемость. Воздушность керамзитобетона способствует активному впитыванию влаги, которая оказывает воздействие разрушительного характера. Такая особенность ограничивает использование керамзитобетона. Проще говоря, наружные стены из керамзитобетона все свои преимущества утратят, и налицо окажутся сплошные недостатки. Здесь должно соблюдаться обязательное условие – исключение попадания воды на поверхность керамзитобетона.
  • необходимость дополнительного утепления. Хоть материал и обладает хорошим показателем теплопроводности, но в большинстве регионов в качестве самостоятельного утеплителя не применяют. Как правило, несущие стены снаружи нуждаются в дополнительном утеплительном слое;
  • недостатки изделий из керамзитобетона. Они не имеют идеальных геометрических параметров, что не дает возможности делать при кладке тонике швы, увеличивая тем самым вероятность «мостиков холода». Но минус исправляется, если стены дополнительно утеплены;
  • недобросовестное отношение изготовителей. Уже было отмечено, что производство керамзитобетона не требует больших финансовых затрат. Этим часто пользуются кустарные производители, не заботясь о конечном качестве продукции.

Заключение

Опытные специалисты уверяют, что разрешается добавлять керамзит в бетон вместо щебня. От этого снижается прочность изделия, но увеличиваются его способности сохранять тепло. Методика подбора керамзитобетона в этом случае имеет особенности.

состав и пропорции, своими руками

Керамзитобетон — аналог бетонного раствора, используемого для половой стяжки. Только в составе стройматериала вместо мелкой щебенки используются вспученные глиняные гранулы, в результате получается теплое половое основание. Соблюдая для керамзитобетона пропорции, установленные строительными нормами, его можно приготовить самостоятельно. Но керамзитобетон — это хрупкий строительный материал, поэтому его не используют для выравнивания поверхностей, которые будут впоследствии подвергаться постоянным нагрузкам.

Материал представляет собой композит с пористой структурой, применяемый в строительстве.

Виды керамзитобетона и их характеристики

Основные характеристики керамзитобетона определяют его марка и плотность. Эти показатели зависят от используемых компонентов в составе строительного материала и их фракций.

По плотности различают 3 категории стройматериалов:

  • беспесчаные;
  • поризованные;
  • плотные.
Плотный бетон содержит повышенное количество цементного состава.

Для производства беспесчаных бетонов применяется цемент, гравий и вода. Песок в раствор не добавляется.

Материал недорогой, применяется для обустройства малоэтажных зданий: стен, перекрытий и половых оснований.

Из поризованных смесей производят 3 типа строительных блоков, отличающихся друг от друга прочностными показателями:

  • теплоизоляционные блоки d(400-700) — применяются для утепления стен зданий;
  • теплоизоляционно-конструкционные изделия d(800-1400) — предназначены для утепления и возведения внутренних перегородок;
  • стеновые стройматериалы d(1400-2000) — используются для строительства инженерных конструкций.

В состав плотного керамзитобетона входит большое количество цемента, при этом его характеристики сочетают свойства поризованного и беспечанного бетона. Этот стройматериал дорогой, поэтому в строительстве используется редко.

Также керамобетон классифицируется по объемной массе.

По этому показателю строительный материал делится на 3 категории:

Вес керамзитобетонных блоков.
  • тяжелый — объемная масса 1200-1400 кг/куб. м, значение прочности — 25 МПа;
  • легкий — объемная масса 800-1000 кг/куб. м, в его состав входит легкий керамзитовый компонент;
  • особо легкий — объемная масса 600-1800 кг/куб. м, значение прочности — 7,5-40 МПа.

При самостоятельном изготовлении бетонного раствора в него можно добавлять, кроме керамзита, шлаковую пемзу или зольный гравий.

Какие марки бывают

Керамзитобетон по прочностным характеристикам может быть следующих марок:

  1. М300 — материал отличается повышенными прочностными показателями, поэтому его используют при строительстве фундаментных оснований и несущих инженерных конструкций.
  2. М200 — используется для отливки легких цокольных перекрытий и производства строительных блоков для возведения стен.
  3. М150 — материал предназначен для отливки стеновых панелей, производства легких керамзитовых блоков.
  4. М100 — состав часто используют для обустройства половых стяжек.
  5. М(50,75) — стройматериал предназначен для обустройства перегородок в помещениях и теплоизоляции наружных стен.
Фракции керамзитобетона.

Что строят из этого вида бетона

Керамзитобетон — это универсальный материал, который широко применяется в строительной области. Его особенность —

возможность регулировать необходимую плотность готового стройматериала.

Применение керамзитобетона:

  1. В малоэтажном строительстве. Из легкого керамзитобетонного раствора производят строительные блоки, панели, прочие материалы перекрытия. Часто этот стройматериал используют для возведения бань и как внутренний слой многоуровневых стеновых панелей.
  2. Для обустройства стяжки половых оснований, внутренних перегородок. При заливке стяжки пола материал выполняет теплоизолирующую функцию. Чтобы половая стяжка быстрее затвердела и набрала необходимую прочность, рекомендуется делать раствор в следующей пропорции: 1 часть цемента, 3 части песка, 2 части камня, 1 часть воды.
  3. Производство плит перекрытия. Строительный материал изготавливается по литьевой технологии. Преимущества готовых изделий: сохранение тепла внутри дома, небольшая масса, влагостойкость, продолжительный период эксплуатации. Единственный недостаток — стройматериал достаточно хрупкий.
  4. Возведение фундаментов и несущих стен зданий. Для этих целей применяются высокопрочные керамзитобетоны, изготовленные из портландцемента. Монолитные плиты дополнительно армируют стальным каркасом, что увеличивает прочность материала.

Блоки из керамзита

Блоки из керамзитобетона в зависимости от их назначения изготавливают разных размеров. Изделия могут иметь различный внешний вид. Основными видами стройматериала являются полнотелые и пустотелые блоки.

Пустотелые изделия по форме полостей делятся на следующие подвиды:

  • цилиндрические;
  • прямоугольные;
  • щелевые;
  • мелкощелевые.

Полнотелые изделия, в отличие от пустотелых блоков, имеют высокую прочность, но низкие теплоизоляционные качества. Под заказ такие блоки производятся с отверстиями для металлических штырей.

Основным связывающим компонентом строительных блоков является цемент. При изготовлении материала своими руками необходимо помнить следующее: чем больше цемента добавить в раствор, тем ниже у изделия будут теплоизоляционные показатели. Для повышения водоотталкивающих качеств стройматериала часто используют гидрофобный цемент.

При необходимости выполнения термообработки керамзитобетонных блоков рекомендуется в смесь добавлять незначительную долю алитового цемента. В этом случае при нагревании будет быстрее осуществляться полимеризация изделий.

Состав

Сделать керамзитобетонную смесь самостоятельно несложно. Главное — выдержать пропорции составных компонентов раствора, которые зависят от предназначения материала.

Стандартные пропорции составных компонентов керамобетона:

  • 1 доля цемента;
  • 2 доли песка;
  • 5 долей керамзита.

Дополнительно в керамзитобетон могут подмешиваться опилки или зола.

Таблица пропорций бетона.

При изготовлении керамобетона сухие компоненты первоначально тщательно перемешиваются без воды, а уже после этого с жидкостью. Такую смесь можно изготовить самостоятельно. Для приготовления керамзитобетонной смеси рекомендуется использовать только чистую холодную воду, т.к. примеси ухудшают затвердевание бетона. При использовании загрязненной воды на поверхности готовых изделий будет проявляться белый налет, поэтому лучше брать питьевую жидкость.

Если нужно сделать строительные блоки, понадобятся специальные формы. В них заливается готовая смесь, уплотняется с помощью вибрационного устройства, при необходимости добавляется нужное количество раствора. После заливки изделия выдерживаются неделю на свежем воздухе.

Пропорции смеси с керамзитом для различных целей

Керамзитобетон используют не только для изготовления строительных блоков. Это универсальный материал, подходящий для разных целей: заливки половых оснований, возведения стен и обустройства перекрытий сооружений.

Для пола

Пропорции компонентов смеси для выполнения половой стяжки:

  • 1 часть цемента М500 и выше;
  • 2 части мелкофракционного гравия;
  • 3 части керамзитового песка;
  • 1 часть воды.

Сначала все компоненты перемешиваются насухо, затем с водой.

Для стен

Рецепт смеси для возведения монолитных стен сооружений:

  • 1 часть цемента М400;
  • 1,5 части песка;
  • 1 часть мелкофракционного керамзита;
  • 1 часть воды.

Такой раствор применяют в малоэтажном строительстве — до 3 этажей.

Для перекрытий

Соотношение компонентов смеси для обустройства армированных керамзитобетонных перекрытий:

  • 1 часть цемента;
  • 3-4 части песка;
  • 4-5 частей керамзита;
  • 1,5 части воды.

Чтобы бетон получился эластичным, в него нужно добавлять пластификатор. Способ применения материала указывается в инструкции от производителя.

Состав керамзитобетона для стен. Керамзитобетон: пропорции для его приготовления

[REQ_ERR: OPERATION_TIMEDOUT] [KTrafficClient] Something is wrong. Enable debug mode to see the reason.

Керамзитобетон: состав, характеристики, достоинства и недостатки материала

Создание крупнопористого керамзитобетона на строительной площадке и возведение стен из него является сложностью для обычных строителей, требует экспериментального подбора материалов и высокой культуры строительства. Это существенно ограничивает распространение данного материала. Тем не менее, имеется положительный опыт строительства домов из крупнопористых облегченных бетонов, в том числе и с применением керамзита.

Какие свойства у крупнопористого керамзитобетона, как его сделать и как применить для строительства теплой стены, — рассмотрим далее. Чтобы ширина стены оказалась в разумных пределах, — до 0,5 метра, а прочность была бы удовлетворительной для строительства дома в 2 этажа, необходимо применять крупнопористый керамзитобетон с фракцией зерен — 10 — 20 мм. Рост плотности приводит и к увеличению теплопроводности.

Следовательно, для приготовления эффективного утеплительного стенового материала необходимо запастись фракцией облегченного керамзита диаметром около 15 мм. Применяемый цемент — М Рекомендуемая область применения — строительство стен зданий в несъемной опалубке изнутри здания из листового материала ЦСП, ГКЛ, ГВЛ слоем не менее 2 см толщиной и с легкой минеральной паропроницаемой штукатуркой снаружи слоем от 2 см толщиной.

Подробней об утепляющих штукатурках. Это значит, что ограждение слоя керамзитобетона изнутри здания должно иметь большее сопротивление движению пара, чем ограждение снаружи.

Тогда в стене не будет накапливаться влага в холодное время года, и она сохранить свои теплосберегающие способности. Можно дополнительно ознакомиться как движется пар через стены и почему стена увлажняется. Также у материала слишком большая воздухопроницаемость, м? Стена должна быть ограждена снаружи и изнутри слоями штукатурки желательно не менее чем 1,5 см толщиной, либо панельными материалами, чтобы не происходило продувки воздуха.

Что такое керамзитобетон, его состав и стоимость

То же самое касается и морской воды, из-за которой на готовой поверхности появляется белый налет. Помимо этого строительная смесь может дополнительно включать в себя опилки, золу и пластификаторы.

Модернизация технологий по изготовлению бетона, привела к появлению нового, отвечающего всем эксплуатационным требованиям ГОСТ , материала. Сегодня в строительной сфере все чаще используется керамзитобетон пропорции и состав которого, по большому счету, отличаются от привычного раствора только используемым наполнителем, роль которого выполняет керамзит, а не щебень.

Более точный подбор нужного состава керамзитобетона осуществляется непосредственно на строительной площадке. И тут есть несколько рекомендаций, которые помогут вам получить наиболее эффективную смесь:.

Более мелкие керамзитовые гранулы придают готовому материалу больше веса.

Состав, пропорции керамзитобетонных блоков

Пропорции для блоков керамзитобетона напрямую зависят от типа работ, которые вы планируете произвести. Перед тем, как приготовить керамзитобетон своими руками обратите внимание на следующие рекомендации:. Чтобы проверить готовность смеси зачерпните состав лопатой. Если горка быстро расплывается — это свидетельствует о том, что КБ слишком жидкий, если устойчивая и не сыпучая — то вы добились идеального соотношения компонентов.

Проверьте правильность имени. Please enter letter, number or punctuation symbols. Блоки Компании Журнал Форум Тендер. Хотите знать, где делают хорошие блоки? Вступите в нашу группу VK.

В зависимости от того, для чего именно вы готовите смесь, будет отличаться соотношение и пропорции материалов. Если керамзитовый наполнитель слишком сухой, то в него можно добавить немного воды. Для этих целей лучше всего использовать керамзитовый гравий в соотношении 0,,6 м 3 керамзита на 1,,5 т песчано-цементной смеси. В роли наполнителя для подобных смесей не обязательно используется только керамзит или керамзитовый песок.

Вяжущее для керамзитобетона

Также можно добавить кварцевый песок или более крупное сырье, например, гравий. Из-за этого могут применяться следующие виды заполнителей:. Приготовить керамзитобетон своими руками не очень сложно, как кажется с первого взгляда. Придерживаясь всех рекомендательных советов, можно получить качественное сырье, отличающееся длительным эксплуатационным периодом. Сохранить имя и email для ваших последующих комментариев.

Главная Керамзит.

Пропорции керамзитобетона при изготовлении своими руками

Содержание 1 Состав и характеристики 2 Маркировка и классы 3 Преимущества и недостатки 4 Области применения 5 Приготовление керамзитобетона своими руками 5. Лучше всего использовать гравий в количестве 0.

Из чего делают керамзит? Стяжка пола с керамзитом: достоинства и недостатки.

Виды и марки керамзитобетона

Стены из керамзитобетона: преимущества и негативные стороны материала. Please enter your comment! Please enter your name here. You have entered an incorrect email address! Анодированный алюминий, полученный в домашних условиях. Отбеливание золота: нюансы обработки ювелирных украшений.

Тонкости ухода за жемчугом: рекомендации ювелиров.

Профессионалы в данном вопросе дают несколько рекомендаций, которыми не стоит пренебрегать:. От крупности используемого керамзитового сырья зависит плотность и структура готовых блоков, которые бывают:. Для смеси с умеренной плотностью используют крупнофракционный керамзит. Такой раствор зачастую выполняет роль теплоизолятора.

Керамзитобетон , несмотря на то, что он во многом уступает как в плотности, так и в прочности, обычному бетону, все же широко используется в современном строительстве. Его популярность связана, в первую очередь, с такими показателями как относительно невысокая стоимость, маленькая теплопроводность, небольшой удельный вес. Так же нельзя не сказать о том, что соблюдая определенные пропорции, керамзитобетон с легкостью можно приготовить на строительном участке самостоятельно, не прибегая к посторонней помощи. На сегодняшний день, керамзитобетон широко используется в строительстве, в том числе и в строительстве частных домов.

Мелкий керамзит применяется при возведении несущих сооружений и межкомнатных стен. Из него производят керамзитобетонные монолиты разных габаритов, маркированные М50, М75, М Чем мельче гранулы керамзита, тем плотнее и увесистей получится готовый материал.

Состав керамзитобетона на 1 куб

При этом теряются его теплоизоляционные показатели. Посему, дабы достичь золотой середины, производители керамзитобетонного стройматериала зачастую соединяют мелкий и крупный керамзит.

При изготовлении керамзитобетонной смеси для возведения частных домов практикуют следующие общепринятые пропорции добавляемых компонентов, рассчитанные на марку цемента М Если пластификатором выступает жидкое мыло, то к указанному выше количеству цемента подмешивается крышки пятилитрового пластикового бака — это выходит около г.

Вливая воду, ориентируйтесь по состоянию и внешнему виду раствора.

Керамзитобетон состав и пропорции

Керамзитобетон — это строительный материал, широко используемый в строительстве, в состав керамзитобетона, помимо цемента добавляется, как и понятно из названия еще и керамзит.

Это легкий тип бетонов. Изготовление керамзитобетона обычно производится на бетонных заводах, но так же может и производится на строительной площадке, при строительстве. Конечно, по качеству, керамзитобетон произведенный на заводе, имеет лучшие характеристики, так как там строго соблюдаются правила технологии производства, точные пропорции всех добавок и компонентов. Благодаря чему, структура произведенного продукта на заводе, получается одинаковой по всему объему, что в конечном итоге в значительной степени влияет на его характеристики в целом.

Связанные статьи: Устройство вентилируемого фасада

Свойства керамзитобетона

Из за входящего в состав керамзита, свойства керамзитобетона, полученного в конечном итоге, имеют не высокую прочность и хорошую теплоизоляцию. В связи с чем, керамзитобетон, используется при строительстве конструкций имеющих не большие нагрузки, например ограждающие или теплоизолирующие конструкции, а так же при возведении различных дополнительных конструкций.

Связанные статьи: Строительство фундаментов на пучинистых грунтах

Применение керамзитобетона

За счет своих теплоизоляционных характеристик и своей структуры, керамзитобетон нашел широкое применение при создании слоя теплоизоляции при строительстве плоской кровли, так как на крыше нет дополнительных нагрузок, этот материал отлично подходит.

Марки керамзитобетона

Существует несколько видов марок керамзитобетона: М50; М100; М150; М200; М250.

Каждый вид керамзитобетона используется для определенных целей, керамзитобеотн марки М100 используется для стяжки и возведения облегченных перекрытий, Керамзитобетон марок М150 и М200 используется для производства керамзитобетонных блоков, которые могут использоваться для возведения стен и различных перегородок. Марка керамзитобетона, зависит от пропорций всех компонентов водящих в состав такого бетона.

Связанные статьи: Гидроизоляция подвала

Приготовление керамзитобетона

От требуемой марки керамзитобетона, зависят пропорции входящих в состав компонентов. Изготовление керамзитобетона начинается от количества керамзита 0.5 — 0.7 м3 и 1.3-1.5 кг смеси песка и бетона (пескобетона) марки М300. В раствор входят такие компоненты как вода, песок и портландцемент.

Легкость такого бетона обеспечивается маленькой плотностью керамзитобетона входящего в состав смеси. Плотность керамзита, составляет от 250 и до 600 кг/м3, для сравнения плотность щебенки входящей в состав обычного тяжелого бетона, примерно 2000 кг/м3.

Пропорции керамзитобетона

Для приготовления керамзитобетона необходимо соблюдать правильные пропорции всех компонентов входящих в состав, пропорции изменятся в зависимости от требований прочности. При строительстве любой конструкции, должна быть определена требуемая марка керамзитобетона, которая бы отвечала всем возможным нагрузкам. Марка керамзитобетона,  зависит от количества входящего в состав цемента, и от этого зависит его прочность, чем больше цемента, тем больше прочность, тем больше стоимость керамзитобетона.3) керамзитобетона, потребуется:

  • для приготовления керамзитобетона марки М75 потребуется около 270-280 кг цемента, при активности 300-400.
  • для приготовления керамзитобетона марки М100 потребуется около 320-325 кг цемента, при такой же активности.

Смотрите так же: Дома из пенобетонных блоков

Стоимость керамзитобетона

Марка керамзитобетона — определяющий фактор стоимости керамзитобетона. Но цена так же зависит от расстояния доставки, и количества требуемого керамзитобетона, т.к. как и при покупке любых строительных материалов  в большом количестве, цена может быть снижена, за счет предоставления скидки клиенту. Цена на керамзитобетон марки М100 как правило начинается от 3400 — 3600 р. за куб.метр. Цена керамзитобетона марки М150 3700-3800 р. за куб.метр. Цена марки М200 3800 -3900 р. за куб.метр. Цена марки керамзитобетона М250 составляет 3900-4000 р. за один кубический метр.

ЭКА | ЛЕКА Стены | Expandedclayaggregate.com

  • Дом
  • Керамзитовый заполнитель
  • Стены

Керамзитовый заполнитель (ECA®) или Легкий керамзитобетонный заполнитель (LECA) используется в качестве основного материала для изготовления смеси низкой плотности, низкой стоимости, легких, долговечных строительных блоков и строительных панелей. Керамзитовый заполнитель (ECA ®) представляет собой уникальный зеленый строительный материал, который на 100% состоит из натурального и инертного легкого заполнителя.

На рынке нет альтернативного материала, обеспечивающего структурную целостность при плотности около 350 кг/м³, что помогает создавать очень устойчивый легкий гибкий зеленый строительный материал.

С использованием керамзитобетона могут быть изготовлены несколько вариантов, в том числе конструкция стен для вечеринок, акустические перегородки, подвалы и внутренние листовые блоки.

ECA ® предлагает такие преимущества, как легкий вес, огнестойкость, сейсмостойкость, малая несущая способность, термо- и звукоизоляция, экономичность, экологичность и многое другое.

Международные производственные стандарты для материала включают:

  • EN 771 Спецификация для каменной кладки «Технические условия для каменных блоков. Часть 3: Блоки бетонной кладки из заполнителей (плотные и легкие заполнители)»
  • EN 1520 Спецификация для панелей «Сборные армированные компоненты из легкого заполнителя с открытой структурой со структурной или неструктурной арматурой»
  • EN 14992 Спецификация для сборных железобетонных изделий «Сборные железобетонные изделия — Стеновые элементы»
  • EN 13055-1 Технические условия на заполнители из керамзита «Легкие заполнители.Легкие заполнители для бетона, растворов и растворов»

При правильном представлении составов смесей с использованием ECA® может быть изготовлена ​​серия продуктов, которая включает в себя панели, полнотелые блоки, пустотелые блоки, сэндвич-блоки, перегородки, внутренние стены, наружные стены, стены подвала и акустические перегородки.

Общая механика готового изделия допускает их использование в качестве несущих и ненесущих элементов зданий.

Обладая указанными выше техническими преимуществами, продукт является огнестойким и негорючим без необходимости какой-либо вторичной обработки.

Легкий

Керамзитовый заполнитель

(ECA®) на 100% инертен, но очень легкий по весу и может использоваться для производства легких бетонных блоков и панелей благодаря плотности материала керамзитобетона (ECA®) от 350 кг/м³.

Производимая продукция представляет собой легкий продукт, но обладающий огромной прочностью на сжатие по сравнению с традиционными бетонными материалами, доступными на рынке.

Материал

Керамзитовый заполнитель (ECA®) в блоках и панелях значительно легче, чем его доступные альтернативы, что впоследствии позволяет строительным работам продвигаться быстрее, чем некоторые альтернативы.

 

Устойчивое развитие

Керамзитовый заполнитель

(ECA®) на 100% инертен, но очень легкий по весу и может использоваться для производства легких бетонных блоков и панелей благодаря плотности материала керамзитобетона (ECA®) от 350 кг/м³.

Производимая продукция представляет собой легкий продукт, но обладающий огромной прочностью на сжатие по сравнению с традиционными бетонными материалами, доступными на рынке.

Материал

Керамзитовый заполнитель (ECA®) в блоках и панелях значительно легче, чем его доступные альтернативы, что впоследствии позволяет строительным работам продвигаться быстрее, чем некоторые альтернативы.

Огнестойкость

Керамзитовый заполнитель

(ECA®) представляет собой круглую гранулированную структуру, полученную путем обжига натуральной глины при температуре 1200°C. Они классифицируются как полностью негорючий материал Еврокласса А1.

Блоки и стены ECA ® из керамзитобетона (ECA®) обладают негорючими и огнестойкими свойствами, а также высокой водопоглощающей способностью. Это превышает установленные законом требования Стандартного строительного кодекса и обеспечивает значительный уровень защиты жизни и имущества от пожара.

Огнестойкость будет зависеть от типа элемента, толщины и типа соединения, соединения и применяемой отделки. По сравнению с альтернативными строительными системами, такими как деревянный каркас, глиняный кирпич и тяжелые бетонные элементы аналогичного размера, использование стен и панелей из керамзитобетона (ECA®) обеспечивает значительное улучшение огнестойкости благодаря присущим ему свойствам.

Блоки керамзитобетонные/керамзитобетонные стеновые с пазом-коньком «БИТЭК» (6413) купить на Global Rus Trade

Блок «БИТЭК» — изобретение 21 века, запатентовано в 2012 году и полностью соответствует требованиям дух времени.Он экономичен, экологичен и долговечен. ЗНАЧИТЕЛЬНОЕ СНИЖЕНИЕ ЗАТРАТ Стена из блоков в несколько раз легче и тоньше кирпичной. * Экономия на фундаменте около 50%; * в 3-4 раза меньше затрат на отопление по сравнению с домами из кирпича; * Снижение стоимости перевозки строительных материалов в 2 раза за счет уменьшения объема транспорта. МИНИМАЛЬНАЯ ОБРАБОТКА * Высокая скорость возведения стен. * Наличие паза-гребня, четких геометрических размеров и продуманной номенклатуры блоков позволяет использовать персонал более низкой квалификации.* Нет необходимости во внешней обработке стен. ПОВЫШЕНИЕ АРХИТЕКТУРНОЙ ВЫРАЖЕННОСТИ ОБЪЕКТА ДА ЗДАНИЯ * Разнообразие декоративных фактур лицевой поверхности блоков. * Минимальные затраты на ремонт фасада в период эксплуатации. Максимальные тепловые потери здания (30-40%) приходятся на его стены. Наиболее распространенным решением этой проблемы является их утолщение и, как следствие, утяжеление. Кроме того, способность стен оставаться сухими и сохранять тепло на протяжении всего срока эксплуатации здания является одним из ключевых факторов, влияющих на энергетическую, а значит, и на экономическую эффективность здания.По мнению ведущих экспертов отрасли, мы нашли оптимальное решение — простое и эффективное. Блоки стеновые с пазом-пазом «БИТЭК» — принципиально новый вид стеновых изделий промышленного строительства. Блоки изготавливаются методом вибролитья из сверхлегкого капсулированного керамзита. СОСТАВ УСТАНОВКИ * Внутренняя часть устройства имеет гладкую текстуру, готовую к отделке. Этот тонкий керамзитобетонный слой (толщиной 5-8 мм) значительно плотнее основного слоя (800 кг/м³). * Далее идет основной слой капсулированного керамзита плотностью 350-450 кг/м³.Двухкомпонентная система на основе легкого заполнителя (керамзита) и цемента. Материал характеризуется низким расходом цемента, имеет ячеистую структуру, прочность которой обеспечивается контактами оболочек высокопрочного вяжущего состава. * Внешний слой представляет собой готовое фасадное покрытие с фактурной декоративной поверхностью толщиной 60-70 мм, имеющее плотность 700 кг/м³. Наружная наружная поверхность блока имеет фактурную поверхность, имитирующую кирпичную кладку, различные виды натурального камня, рукотворные рельефные украшения и т.п., более 12 вариантов. По запросу может быть выдан блок с необходимой накладной. Возможна покраска в процессе производства или после завершения кладки и заделки швов. Кроме того, лицевую поверхность можно красить в массе. * По объему один блок равен 16 стандартным кирпичам. Весит 15,5 кг. Это в 4 раза легче веса кирпича того же объема. * Блоки укладываются в цепочку из одной цепочки. Блоки, уложенные на пенопласт, обеспечивают максимальную прочность стены в течение нескольких часов.Это позволяет не ограничивать производительность бригады каменщика при кладке стены с технологическими перерывами. * После завершения кладки дополнительная обработка наружных стен не требуется. Наружная поверхность стены окрашивается с помощью краскопульта или другим традиционным способом. Внутренняя часть стены не требует оштукатуривания – наносится только шпаклевка с последующей покраской или оклейкой обоями. Выпускается 18 видов продукции, что исключает массовую модификацию блоков на строительной площадке.Соединение стеновых блоков с применением пены – это современный, признанный, чистый, быстрый, удобный, практически всесезонный (выше -5 градусов), экономичный способ кладки. Основными разрушающими факторами для пенополиуретанов являются ультрафиолетовое излучение и высокая температура (выше 90 градусов). Использование пенополиуретана для соединения блоков Bitec с последующей затиркой наружных швов и шпатлевкой внутренней поверхности стены позволяет полностью исключить проникновение даже минимальных доз ультрафиолетового излучения, а нормальную эксплуатацию зданий не допускает повышения температуры внутри стеновой конструкции выше 90°С.При таком идеальном режиме срок службы пенополиуретанового клея внутри нашей стеновой конструкции практически не ограничен. При огневых испытаниях нашей стеновой конструкции под нагрузкой в ​​течение 4 часов и температуре в камере 1200 градусов температура наружной поверхности стены составила 40 градусов. При этом никаких повреждений при последующем увеличении нагрузки не произошло, за исключением отрыва нескольких лицевых отделов. После вскрытия конструкции выяснилось, что пострадала только одна из двух полос полиуретанового клея, которая ближе к внутренней поверхности и источнику нагрева — она ​​сгнила примерно наполовину.Ведущий мировой производитель Macroflex выпустил специальный пенополиуретановый клей для соединения кладочных материалов: блоков, кирпича и т. д. Например, в Германии поризованные блоки «Porotherm» (производитель «Vineberger») также укладывают на пенополиуретан.

Расширенное использование керамзитобетона станет будущим строительной отрасли

🕑 Время чтения: 1 минута

Ожидается, что использование керамзита произведет революцию в строительной отрасли. Его можно добавить в качестве инициативы в отношении шага, предпринятого для сдерживания воздействия глобального потепления.Эта инновационная концепция должна быть направлена ​​на повышение осведомленности людей о преимуществах использования керамзита   за счет увеличения числа поставщиков   в конкретном городе или стране. Поставщики керамзита   поставляют шарики керамзита   в соответствии с требованиями заказчика к размеру.

Преимущества шаров из керамзита Шарики из керамзитового заполнителя изготавливаются из глины, нагретой до определенной высокой температуры во вращающейся печи.Причина этого процесса заключается в том, чтобы сделать его долговечным для использования в строительстве, а также в некоторых других областях. При его изготовлении образуется сотовая структура, которая позволяет удерживать воду в гальке, делая ее более прочной, чтобы противостоять давлению. Есть несколько преимуществ использования шаров из керамзита; некоторые из них, как указано ниже:

1. Полностью многоразовый Шарики из керамзита можно использовать повторно достаточное количество раз, что может привести к снижению затрат.

2. Малый вес Его свойства делают его легким, что, в свою очередь, позволяет легко носить с собой большие количества за один раз.

3. Высокая прочность на сжатие Структура шариков из керамзита на сегодняшний день помогает работать в качестве одного из захватывающих агентов с самым высоким давлением в строительной отрасли.

4. Сотовидная структура Соединяющих пустот Его структура затмевает собой, поскольку он работает как один из лучших устойчивых к давлению, огнестойких, с исключительными тепло- и звукоизоляционными свойствами.

5. Нетоксичный и экологически чистый Изготовление керамзитового заполнителя не приводит к выбросу каких-либо вредных газов, таких как углекислый газ, метан, пропан и т. д., что приводит к незагрязнению атмосферы. Это натуральный продукт, негорючий по своей природе.

6. Хорошее водопоглощение Качество водопоглощения делает конструкцию прочнее. Гибкость конструкции делает ее сейсмостойкой.

7. Наиболее предпочтительные Использование керамзитового заполнителя более предпочтительно по сравнению с другими заполнителями, так как он обладает высокой устойчивостью к кислотным и щелочным веществам. Это приводит к химической стойкости и защите от насекомых.

Изменение восприятия строительной отрасли В отличие от других отраслей, строительная отрасль также движется к концепции Go-Green. Эта отрасль постоянно развивалась с непрерывными революционными изменениями в строительстве, в которых она несла ответственность за ущерб природным ресурсам в большей степени.Осознание рано заставило их принять своевременные меры, и изобретение керамзитового заполнителя является одним из таких результатов. Строительная индустрия в последние годы спроектировала несколько зданий, ориентируясь на защиту окружающей среды как на главный критерий. Специальное уведомление было сделано в отношении растущих деревьев вокруг строящегося сооружения, а также внутри помещений, где это возможно. Ожидается, что это развивающееся изменение внесет больший вклад в спасение планеты Земля.

Несколько вариантов использования керамзитовых шариков Использование шариков из керамзита может быть проще, чем даже предполагалось. В Индии есть компании, производящие шарики из керамзита и экспортирующие их клиентам, а также предприятия в других странах, таких как США, Канада, Великобритания, Сингапур, Австралия, Южная Африка, Дубай и т. Д. Использование шариков из керамзита приобрело популярность во всем мире. Как видно, использование шаров из керамзита для нижеперечисленных проектов оказалось экономически более эффективным, чем использование других заполнителей:
  • Звукоизоляция стен
  • Усиление плиты
  • Садоводство
  • Панели пола и крыши
  • Огнезащита
  • Создание облегченных насыпей и др.
Читайте также: Преимущества использования бетононасоса в строительном проекте 10 советов, которые помогут вам разумно делать ставки и выигрывать строительные проекты

[PDF] Методология расчета легкого бетона с керамзитобетонными заполнителями

1 Методика расчета легкого бетона с керамзитобетонными заполнителями Ана М. Бастос 1, Иполито Су…

Методика расчета легкого бетона с керамзитобетонными заполнителями Ана М.Bastos1, Hipólito Sousa2 и António F. Melo3 В Португалии легкие керамзитобетонные заполнители (LECA) обычно используются при производстве легкого бетона с упругим уплотнением, что в настоящее время составляет 10% от общего объема бетона с упругим уплотнением, производимого на португальских заводах. Использование агрегатов LECA увеличилось с тех пор, как они были представлены в 1990-х годах, после приобретения португальского завода промышленным мировым лидером производства LECA [Melo (2000)]. Легкие керамзитовые заполнители до сих пор производятся на этом португальском заводе по тому же процессу, что и на других европейских заводах, и с аналогичными химическими характеристиками (таблица 1) [Pöysti, M.и Гейр Норден, Г. (2000)]. Легкий бетон Vibrant Compressor в основном используется для изготовления сборных изделий, обычно каменных блоков и легких элементов для плит (рис. 1). В Португалии наиболее популярными материалами для кладки являются глиняные блоки, большие и горизонтально перфорированные, используемые для ограждения и внутренних стен [Sousa (2000)]. В европейских странах методы изготовления кладочных блоков из легкого бетона аналогичны и отличаются от других бетонов: • он производится в специальных вибропрессовых установках (рис. 2) путем сильной вибрации и сжатия; • Содержание цемента обычно низкое, в зависимости от желаемой прочности, чтобы минимизировать стоимость и ограничить усадку; • Количество воды невелико, что позволяет экструзии блоков сразу после формования без осадки; • Использование суперпластификаторов, воздухововлекающих и противовыцветших добавок не является обычным явлением, по крайней мере, в странах Южной Европы.Важными факторами, влияющими на конечные свойства этих бетонов, являются сортность и механическая прочность заполнителей, пропорции смеси, тип машины для производства блоков и процесс отверждения [Bresson J. and Brusin (1974)]. Поведение

обеспечивается объемом пустот, хотя и с низкой механической прочностью. Для использования в строительстве обычно добавляют в бетонную смесь обычные заполнители для достижения достаточной механической прочности [Moyer (1986) и Crestois (1986)]. До недавнего времени разработка легких бетонных смесей основывалась на опыте и знаниях производителей вибрационных компрессорных систем.Исследования по этим легкобетонным смесям ограничены Сборные железобетонные изделия, изготовленные из легкого бетона

Легкие бетонные заполнители из керамзитобетона обладают особыми свойствами: благоприятные тепловые и акустические свойства. Порту, Португалия, [email protected] 3 Промышленный менеджер, Maxit, pavimentos e Blocos S.A., Albergaria-A-Velha, Portugal, [email  protected] 1

TMS Journal, декабрь 2005 г.

образцов размеров, обычно используемых для определения свойств бетона. С ростом использования легких бетонов с керамзитобетонными заполнителями в сборных изделиях для строительства возникает необходимость в лучшем понимании свойств этих бетонов, чтобы более эффективно проектировать и оптимизировать характеристики этих изделий.Цель представленной экспериментальной работы состоит в том, чтобы разработать и откалибровать методологию, позволяющую связать состав смеси легкого бетона с вибрирующим компрессором с необходимой и ожидаемой плотностью бетона [Melo (2000)]. Как и в случае с другими легкими бетонами, наиболее важные свойства легкого бетона с вибрирующим компрессором связаны с плотностью бетона. Поскольку свойства заполнителей LECA аналогичны тем, которые производятся на других европейских заводах, и поскольку характеристики цемента (в соответствии с португальскими и европейскими стандартами [NP EN 197-1 (2001)]), используемого в разных местах, одинаковы, результаты этого исследования могут быть применимы к другим фабрикам продукции LECA.Это исследование было проведено в рамках исследовательского проекта между основным португальским заводом по производству этих продуктов и инженерным факультетом Университета Порту.

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ Планирование Экспериментальная программа состоит из проектирования и определения характеристик семи легких бетонов с плотностью от 853 до 1418 кг/м3, которые представляют значения, используемые в настоящее время в производстве каменных блоков. Чтобы проанализировать влияние содержания цемента на свойства бетона, для каждой из семи групп состава смеси использовали четыре различных количества цемента.Экспериментально определяли сухую объемную плотность, прочность на сжатие и изгиб, модуль упругости, усадку и поглощающую способность при погружении, а также по капиллярности и теплопроводности. Также оценивали развитие прочности бетона на сжатие с возрастом, путем испытаний, начиная с возраста от 1 дня до 160 дней.

Расчет бетонных смесей Первые методы расчета бетонных смесей были полностью эмпирическими, основанными на традиционно используемом производстве растворов, следовании фиксированным правилам, не зависящим от природы компонентов, что гарантировало высокую плотность при избытке вяжущего [Dreux (1986)] .

74

В 20 веке Фере (1888 г.), Фуллер (1907 г.) и Леклерк дю Саблон (1927 г.) разработали экспериментальные методы испытания большого количества смесей. Позже Фори (1958 г.), основываясь на работе Боломея (1930 г.) и Како (1937 г.), предложил комбинированную кривую классификации заполнителей и цемента, которая включает влияние условий вибрации, формы частиц, пристеночного эффекта и соотношение вода/цемент для достижения максимальной плотности твердых компонентов.Другие эталонные кривые были представлены Joisel (1952) и Vallette (1963), но чаще всего используется кривая, определенная Faury [Dreux (1986)]. Также используются другие методы, основанные на предварительно определенных бетонных смесях с использованием заполнителей со стандартными кривыми классификации. Эталонная кривая Фори (рис. 3) представляет собой прерывистую комбинированную (заполнители и цемент) кривую классификации, которая включает влияние условий вибрации, форму частиц и эффект стенки (прерывистое распределение крупных частиц заполнителя в форме, если максимальный размер заполнителя велик по отношению к размеру формы [Neville (1973)]) для достижения максимальной компактности.PD / 2 = A +17 5 D +

D = D1 I =

K 5

D

B R — 0,75 D

+ (D1 -D2

+

)

x y

(1 ) (2)

K’ B − 0,75 D

(3)

PD/2 = кумулятивный процент прохождения материала размером менее D/2 A = параметр Фори, связанный с характером и формой заполнителя и вибрацией энергия B = Параметр Фори, зависящий от удобоукладываемости D = Максимальный размер заполнителя I = Индекс пустот компактного бетона, включая добавленную воду K = Параметр Фори, связанный с природой и формой заполнителя и энергией вибрации K′ = Параметр Фори, зависящий от удобоукладываемости R = средний радиус формы (отношение объема бетона к поверхности формы), связанный с эффектом стенки d1 = наибольший размер сита, где остаточная доля d2 = сито от следующего до d1 Шкала по оси xx, между 6.5 мкм (минимальный размер зерен цемента) и D пропорциональна корню пятой степени размера сита. Шкала по оси yy является линейной и представляет совокупный процент прохождения материала. Расчет процентного содержания заполнителей и цемента в смеси должен привести к классификации журнала comTMS. Декабрь 2005 г.

и с учетом реальных условий работоспособности и вибрации.Это достигается при соблюдении следующих условий: • модуль крупности смеси должен быть как можно ближе к эталонной кривой,

с

mo = m1 p1 + m2 p2 +… + mn pn

(4)

p1 + p2+….+ pn = 1

(5)

m0 = модуль крупности эталонной кривой m1,…mn = модуль крупности заполнителей 1, …, n p1, …pn = процент заполнителей 1, …, n в смеси • среднее квадратичное отклонение между эталонной кривой и кривой смеси должно быть минимальным; • регулировка плотности бетона может быть достигнута заменой легкого заполнителя на обычный заполнитель той же зернистости [Melo (2000)].Эти методы применялись только для расчета традиционных бетонных смесей. Тем не менее представляется разумным применить метод Фори к легкому бетону путем экспериментальных корректировок, чтобы получить желаемые значения плотности или прочности. Значения параметров состава смеси должны соответствовать спецификациям производственного процесса [Melo (2000)]: очень сильная вибрация, сильный эффект стенки и удобоукладываемость очень сухого бетона. TMS Journal Декабрь 2005 г.

Характеристики заполнителей и цемента В составах смесей использовались следующие заполнители: • крупный заполнитель из керамзита, LECA (4 мм

Доля смеси в легких бетонах) Семь легких бетонов (от D1 до D7, таблица 3) с плотность от 853 до 1418 кг/м3.В семи бетонных смесях (от D1 до D7) использовалось четыре различных количества цемента: 126, 155, 185 и 214 кг/м3 (от D1A до D1D).

75

Таблица 2. Характеристики заполнителей Характеристики Удельный вес (кг/м3) Сухая насыпная плотность (кг/м3) Сухая насыпная плотность (кг/м3) Водопоглощающая способность (% по массе) Прочность на раздавливание (Н/мм2) ) D-максимальный размер заполнителя (мм) Модуль крупности Среднее содержание влаги в производственных условиях (% по массе)

Крупные заполнители Легкие Нормальные «LECA 4-10» кр.гранит 540 2 730 330 1 420 350 1 540 18,8 0,9 1,04 _ 10,06 8,04 5,39 5,17 27,7

Информация о пропорциях смеси и расчетной сухой объемной плотности бетона представлена ​​в таблице 3. Применение метода Фори к расчету одной из смесей (смесь D2C) показан на рисунке 4. При производстве легкого бетона с керамзитовыми заполнителями количество воды в смеси определяется автоматически после измерения содержания воды в заполнителях. Никаких химических примесей не добавлялось.

ЭКСПЕРИМЕНТЫ Изготовление и отверждение образцов Образцы для различных характеристических испытаний смесей с размерами в соответствии с применимыми международными стандартами были отлиты в металлической форме, специально разработанной для использования в системах вибрации-компрессора (рис. 5).

3.8

3.8

Прекрасные агрегаты Легкий нормальный «LECA 02» Натуральный песок 1,320 2650 660 1,510 730 1,650 18,1 0,2 _ _ 2.42 2.38 2,82 1.91 31,0

5.3

Номер и размер кубиков, цилиндров и призмов, необходимых для тестирования обобщены в таблице 4.Образцы, использованные для испытаний на прочность при сжатии, также использовались для оценки сухой объемной плотности смесей. Каждая испытательная смесь была изготовлена ​​в один и тот же день, с одними и теми же агрегатами и на одной из заводских машин, в аналогичных условиях, в которых производятся кладочные блоки, чтобы обеспечить параметры вибрации и время формования реального производства. Все промышленные системы были предварительно откалиброваны. Смеситель имеет автоматическую систему регулировки количества добавляемой воды с учетом влажности заполнителей.Агрегаты были предварительно замочены для достижения условий насыщения. Образцы помещали в лотки и четко маркировали. Хранение и транспортировка в камеру отверждения осуществлялась автоматической системой.

Рисунок 4—Состав смеси D2C по методу Фори 76

TMS Journal Декабрь 2005 г.

Таблица 3. Состав смеси Принятая смесь

Цемент (кг/м3)

D1A D1B D3 DB3 DB3 DB D1D D2C D2DB D4A D4B D4C D4D D5A D5B D5C D5D D6A D6B D6C D6D D6A D6B D6C D6C

126 155 185 214 126 155 185 214 126 155 185 214 126 155 185 214 126 155 185 214 126 155 185 214 126 155 185 214

LECA 4 -10 (%) 70 70 70 70 70 70 70 70 70 70 70 70 65 65 65 65 60 60 60 60 55 55 55 55 50 50 50 50

LECA 0-2 (%) 20 20 20 20 10 10

Гравий (%)

Песок (%)

(%)

5 5 5 5 10 10 10 10 15 15 15 15 20 20 20 20 20

10 10 10 10 20 20 20 20 20 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 3013

200 х 200

200 x 200

70013

70013

70013

70012 200 x 300

200 x 200

180 x 220 d = 100 200 x 200

200 x 200

Рисунок 5—Форма для изготовления образцов TMS Journal, декабрь 2005 г.

77

Таблица 4Испытания и образец Испытание

Размеры образцов (м)

Объемная плотность в сухом состоянии Прочность на сжатие Прочность на растяжение при изгибе Модуль Юнга Изменение прочности бетона на сжатие с возрастом Усадка Водопоглощение при погружении Водопоглощение за счет капиллярности Стационарная теплопередача t = толщина; ч = высота; l = длина 1, изготовленная для семи выбранных смесей 2, изготовленная для трех выбранных смесей

Цилиндр d = 0,10 h = 0,20 0,20 x 0,20 x 0,20 0,10 x 0,20 x 0,70 (t x h x l) 0.10 x 0,10 x 0,30 (v x h x l) 0,20 x 0,20 x 0,20 Цилиндр d=0,10 h=0,20 0,10 x 0,10 x 0,10 (t x h x l) 0,10 x 0,10 x 0,20 (t x h x l) 0,30 x 0,30 x 0,05 (t x l x 1 h) Все образцы были отверждены в тех же условиях, 8 суток в климатической камере, где поддерживалась температура 14ºС и относительная влажность 90%. После этого 8-дневного периода образцы были помещены в укрытие без кондиционирования температуры или влажности.

Процедуры испытаний Содержание влаги в свежем бетоне (разница в процентах между влажностью и сухой массой образцов после семидневной сушки в климатической камере при температуре 75ºC и удобоукладываемость по тесту Vebe [ISO 4110 (1980)] определяли для производимых смесей.Проведены испытания на прочность при сжатии [НП ЕН 12390-3 (2003)] через 28 сут на кубических образцах. Испытания на трехточечный изгиб [E227 (1968)] были проведены через 28 дней на призматических образцах для оценки прочности на растяжение. Модуль Юнга [E397 (1993)], а также прочность на сжатие определяли в возрасте 36 дней на призматических образцах для семи эталонных смесей от D1B до D7B. Изменение прочности бетона на сжатие с возрастом определяли испытаниями на сжатие через 26 часов, 3, 7, 14, 28, 59, 91, 120 и 160 дней для трех эталонных смесей, D1B, D4B, D7B (по 6 образцов каждого возраста и смеси). ).Измерения усадки [E398 (1993)] были проведены на двух образцах каждой из тех же трех эталонных смесей, указанных выше, начиная с 23 часов до 120 дней; в течение этого времени образцы содержались в климатической камере при температуре 21°С и относительной влажности 55%. Измерения перемещений проводились с помощью аналогичного преобразователя (с разрешением 1310-3 мм. Водопоглощение при погружении [Е394 (1993)], в течение 210 дней, и по капиллярности [Е393 (1993)], начиная с от 1 часа до 15 дней оценивали для тех же трех эталонных смесей, D1B, D4B, D7B.78

Количество образцов/смеси 6 6 3 31 542 22 12 12 11

Метод защищенной горячей плиты [NP116 (1962)] был проведен для оценки теплопроводности бетона в возрасте 240 дней в течение семи миксы (от D1b до D7b). Образцы для испытаний покрывали тонким слоем серы для достижения полного контакта с горячими и холодными плитами испытательного оборудования.

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ОБСУЖДЕНИЕ

РЕЗУЛЬТАТЫ

И

Удобоукладываемость и влагосодержание свежего бетона Удобоукладываемость свежего бетона, полученного с помощью теста Вебе, подходящего для очень сухих смесей, составляла примерно 4 секунды для приготовленных смесей, что привело к грубой бетон без сцепления [НП ЕНВ 206 (1993)].Содержание влаги в свежем бетоне, полученном для каждой смеси, представлено в таблице 5. Результаты показывают уменьшение содержания влаги с уменьшением количества легкого заполнителя, используемого в составе смеси, как и ожидалось из-за значительной поглощающей способности легкого заполнителя. Таблица 5. Влажность свежего бетона Легкий водосодержащий заполнитель смеси (% по массе от исходного содержания (%) свежего бетона) D1B 90 19,2 D2B 80 15,8 D3B 70 13,3 D4B 65 12,9 D5B 60 10,8 D6B 55 10.2 D7B 50 9.8 TMS Journal Декабрь 2005 г.

Объемная плотность бетона в сухом состоянии, прочность и модуль Юнга Значения прочности бетона на сжатие и изгиб и модуль Юнга для различных смесей, а также сравнение ожидаемой и эффективной объемной плотности в сухом состоянии [ISO 6275 (1982)] представлены в Таблице 6. Метод эталонной кривой Фори, использованный для расчета состава смеси, может дать хорошую оценку объемной плотности сухого бетона. Отклонение между реальными и ожидаемыми значениями плотности обычно отрицательное, что приводит к необходимости увеличения объема мелочи для достижения желаемой плотности

и снижения пористости.Следует отметить, что наблюдалась некоторая сегрегация бетона с концентрацией крупных заполнителей на одной стороне формы, что может быть причиной больших отклонений механических свойств бетона по сравнению с бетонами, изготовленными на формовочных машинах современных заводов. Нижний и верхний пределы изменения прочности бетона на сжатие составили 5,13 и 11,70 кН/мм2. Результаты показали увеличение прочности на сжатие в зависимости от количества цемента при использовании небольшого процента легкого заполнителя.Для смесей с низким содержанием цемента (смеси от D1A до D7A) на прочность при сжатии в меньшей степени влияло количество легкого заполнителя в составе.

Таблица 6. Плотность и сопротивление легких бетонов Прочность на сжатие в сухом состоянии Объемная плотность (через 28 дней) Смесь Среднее изменение Ссылка Ожидаемое реальное значение Коэффициент отклонения (кг/м3) (кг/м3) (%) (Н/мм2) (% ) Д1А 853 836 -2,0 5,93 2 Д1Б 853 836 -4,2 5,63 6 Д1С 853 908 1,8 6,79 4 Д1Д 853 871 -5,0 5,39 15 Д2А 960 870 -7,9 5.49 4 D2B 960 919 -4.2. 5.53 7 D2C 960 939 -4.6 6.26 9 939 -4.6 6.26 9 D2D 960 1,003 0,6 6.56 9 D3A 1,067 988 -4.1 5.13 12 D3B 1 067 950 -10,5 6.93 6 D3C 1,067 985 -8,3 6,80 12 D3D 1,067 1,096 1.0 8.19 9 D4A 1,155 1,035 -9.1 5.95 11 D4B 1,155 1,240 7.4 6,90 5 D4C 1,155 1,199 2.8 7.48 7 D4D 1,155 1,136 -4,0 8,62 8 D5A 1,243 1,157 -4.5 6.65 7 D5B 1,243 1,209 -1,4 6,69 8 D5C 1,243 1,178 -5,4 8,31 9 D5D 1,243 1,311 4.0 9,27 6 D6A 1 330 1 229 -7,9 5,83 13 D6B 1 330 1 285 -4,4 8,52 7 D6C 1 330 1 312 -3,4 8,79 8 D6D 1 330 1 367 -0.4 10,64 4 D7A 1,418 1,330 -6,9 6,17 15 Д7Б 1,418 1,458 1.5 8,92 8 D7C 1 458 1.5 8.92 8 D7C 1,418 1,443 -0.3 11.62 4 D7D 1,418 1,487 1,5 11,70 5 TMS Journal Декабрь 2005 г.

Прочность на растяжение в изгибе (в 28 днях) Средний вариант (N / mm2) (%) 1.38 8 1.49 10 1.61 9 1.76 2 1.49 6 1.35 21 2,07 7 2.06 8 1.44 12 1.84 8 2.24 7 2.40 14 1.73 16 1.64 7 2.23 8 2.42 3 1.80 6 2.21 9 2.26 17 2,58 3 1.78 11 2.19 4 2,67 6 2,68 6 2,02 9 2,38 14 2,55 8 2,81 10

Модуль Юнга (через 36 дней) Среднее отклонение стандартного значения (Н/мм2) (Н/мм2) 5400 0.5 6 800 1.5 7 900 0,9 8 800 1.3 10 300 1.6 14 700 2.9 13 500 1.6 79 900 2,9 13 500 1.6 79

Таблица 7. Модующий Модуль легких бетонов Сухой Массовый Модуль молодых Медицинской плотности компрессора Модульная прочность (MPA) (кг / м3) (GPA) D1B 836 4,50 5.43 D2B 919 Рис. зависит от количества цемента и легких заполнителей.Прочность на растяжение увеличивалась с увеличением количества цемента (максимум 67% между эталонными смесями D3A и D3D, таблица 6) и уменьшением легкого заполнителя (максимум 49% между смесями D1 и D6).

значения модуля Юнга составляют 5,4 и 14,7 МН/мм2. Как и ожидалось, модуль Юнга увеличивался с увеличением прочности и плотности бетона (за исключением смеси D7B).

Соотношение между прочностью на растяжение и прочность на сжатие составило 0,27 (среднее значение), что значительно выше соотношений для обычных бетонов, которые равны приблизительно 0.08 для бетонов марок от C12 до C20 [код модели 90, 1991 г.].

Экспериментальные значения на 55% ниже значений, полученных по уравнению, предложенному ACI 318-89, Ec = 43×10−6 ρ1,5

f c′

(6)

Ec = модуль Юнга бетона, дюйм МН/мм2, f′c = стандартная прочность цилиндра, кН/мм2, ρ = плотность бетона, кг/м3.

Характеристическое значение (минимальное значение, полученное в 95% испытанных образцов) прочности бетона на сжатие, процент легкого заполнителя LECA и содержание цемента представлены на рисунке 6.

Изменение прочности бетона на сжатие с возрастом

Полученные значения модуля Юнга и прочности бетона для легких бетонных смесей с содержанием цемента 155 кг/м3 (смеси от D1-b до D7-B) в возрасте 36 дней, а также плотности, представлены в таблице 7. Предел

Изменение прочности бетона на сжатие в возрасте 26 часов, 3, 7, 14, 28, 59, 91, 120 и 160 дней на трех смесях, D1B, D4B, D7B с одинаковым количеством цемента и разной плотностью (836, 1240 и 1458 кг/м3 соответственно) представлены на рисунке 7.Прочность

Рисунок 7—Динамика прочности на сжатие 80

TMS Journal Декабрь 2005 г.

Рисунок 8—Эволюция усадки в зависимости от времени за период 160 дней одинакова для трех смесей. Была разработана кривая корректировки средней прочности σmean на зрелость (рис. 7), которая является функцией логарифма возраста и процентного содержания (pla) легкого заполнителя:

Результаты показывают, что до 28 дней 75 % до 80% усадки при высыхании, и через 60 дней развитие усадки почти стабилизировалось.Раннее расширение можно наблюдать для смеси D7B с более высоким процентным содержанием заполнителя нормальной массы.

σmean = (−0,0038 pla + 1,033)ln (возраст)− 0,0564 pla + 8,088 (7)

Водопоглощение Капиллярность

Усадка Легкие бетоны обычно демонстрируют высокую усадку при высыхании. Из-за более низкого модуля упругости легкие заполнители в меньшей степени ограничивают возможную усадку цементного теста [Neville (1973)]. Эволюция усадки представлена ​​на рисунке 8. Кривые времени усадки для трех смесей аналогичны, показывая верхние значения для смесей с большим процентным содержанием легких заполнителей.

по

Погружение

и

Водопоглощение при погружении и капиллярности оценивали для трех смесей, D1B, D4B, D7B, с процентным содержанием легких заполнителей 90%, 65% и 55% соответственно. Результаты представлены на рисунках 9 и 10, демонстрирующих увеличение водопоглощения за счет погружения и за счет капиллярности в зависимости от процентного содержания керамзитовых заполнителей в смесях, как и следует ожидать при высокой пористости легкого заполнителя.

Рисунок 9—Влагопоглощение за счет погружения различных смесей TMS Journal Декабрь 2005

81

Рисунок 10—Влагопоглощение за счет капиллярности стены, так как более низкая теплопроводность уменьшит теплообмен с внешней средой.Теплопроводность методом горячей пластины была получена для четырех эталонных смесей – D2B, D3B, D4B и D7B. Сравнение теплопроводности, сухой объемной плотности и количества легкого заполнителя, представленное в таблице 8, показывает увеличение плотности бетона [Sousa Coutinho (1988)]. Полученные результаты позволят использовать кладочные блоки из легкого заполнителя на однослойных стенах без каких-либо других теплоизоляционных материалов, в соответствии с требованиями португальских норм [RCCTE (1999)].

ЗАКЛЮЧЕНИЕ Проведенное экспериментальное исследование было направлено на оценку применимости метода расчета состава смеси для легких бетонов с глинистым заполнителем, используемых для производства легких бетонных блоков для кладки. Исследования направлены на прогнозирование свойств бетона по составу смеси и по плотности. Таблица 8. Теплопроводность Сухая объемная плотность смеси LECA Содержание Ссылка (кг/м3) (%) D2B 919 80 D3B 950 70 D4B 1 240 65 D5B 1 209 60 82

Теплопроводность (Вт/мºC) 0,33 0,44 0,51 0,48

900 полученных результатов, можно сделать следующие выводы: • Метод эталонной кривой Фори кажется адекватным для конкретного расчета из-за совпадения ожидаемой и реальной плотности.Обнаружены взаимосвязи и влияние между плотностью, содержанием LECA и некоторыми свойствами бетона. • Предельные значения прочности бетона на сжатие составляют 5,13 и 10,7 кН/мм2 в зависимости от характеристик заполнителя и содержания цемента. Результаты показывают, что, пока количество цемента невелико, пропорции легкого или нормального заполнителя не оказывают существенного влияния на прочность на сжатие, которая относительно низка. Когда используется более высокое процентное содержание цемента, уменьшение количества легкого заполнителя повышает прочность на сжатие.Эволюция прочности на сжатие с возрастом аналогична эволюции современных бетонов на заполнителях. • Абсолютное значение и динамика усадки являются важными параметрами для кладочных материалов, поскольку они могут повлиять на поведение стены, если блоки отправляются на стройплощадку до необходимого времени отверждения. Полученные результаты аналогичны текущим значениям для облегченных изделий. Эволюция усадки с течением времени показывает, что при нормальных условиях отверждения происходит от 75% до 80% усадки при высыхании, которая почти стабилизировалась через 60 дней.• Результаты, полученные для теплопроводности многокамерных кладочных блоков, позволяют использовать их на однослойных стенах с экономическими и техническими преимуществами, связанными с более быстрым строительством и меньшей зависимостью качества изготовления.

TMS Journal Декабрь 2005 г.

• Результаты этого исследования, вероятно, применимы к другим фабрикам продукции LECA.

ССЫЛКИ Боломей, Дж., «Модуль тонкости д’Абрама и исчисление Léau de Gâchage dês Bétons», в Contribution à la Publication de Jubile du Cinquantenaire de la Fondation du Lab.Кормили. Эсс. Мат. École Pol. Féd., Цюрих (на французском языке), 1930. Брессон Дж. и Брузен, М. «Этюд де l’Influence de la Composition Granulaire Sur les Qualités des Betons Vibrés et Comprimés», публикация № 13 du CERIB, (на французском языке) 1974. Како, А., «Le Role des Materiaux Inertes Dans le Béton», Mem. соц. Инж. Civils de France, Vol. 90, № 4, стр. 562 (на французском языке), 1937 г.

Фуллер, В.Б. и Томпсон, С.Е., «Законы пропорций бетона», Трн. Являюсь. соц. Civil Eng., Нью-Йорк, стр. 67, 1907.ISO 4110, «Vebe Test», международный стандарт, 1980 г. ISO 6275-1982, «Béton Durci — Détermination de la Masse Volumique», Norme Internationale, (на французском языке), 1982 г. Joisel, «Composition des Bétons Hidrauliques», Ann. Инст. Тех. Летучая мышь. Трав. Опубл. (на французском языке) 1952. Леклерк дю Саблон, «Le Béton Racionnel. Méthodes pratiques Pour la Réalization de Mortiers et des Bétons Offrant les Qualités Désirées au Prix de Revient Minimum», Ann. Ponts et Chaussées, Париж, Vol. 97, Томо I, Факт. I, стр. 149, (на французском языке) 1927 г.

Код модели CEB-FIP 1990, «Comité Euro-International du Beton», 1991. Диссертация, Университет Порту, (на португальском языке), 2000 г.

Крестуа, П., «Propriétés Acoustiques des Betons Legers», Granulats et Betons Legers, Bilan de Dix Ans de RecherChes. Presses de l’École Nationale des Ponts et Chaussées, изд. M. Arnould, M. Virlogeux, (на французском языке), 1986.

Moyer, C., «Caractéristiques Thermiques des Betons Légers», Granulats et Betons Legers, Bilan de dix and de recherches, Presses de l’École Nationale des Ponts et Chaussées, ed. M. Arnould, M. Virlogeux, (на французском языке), 1986.

Dreux, G., «Composition des Bétons Legers», Granulats et Betons Legers, Bilan de Dix Ans de Recherches. Presses de l’École Nationale des Ponts et Chaussées, изд. M. Arnould, M. Virlogeux, (на французском языке), 1986.

Невилл, А. М., «Свойства бетона», метрическое издание. Питман в мягкой обложке, 2-е издание, Великобритания, 1973 г.

E 227 — LNEC, «Бетао. Ensaios de flexão», «Португальский стандарт» (на португальском языке), 1968 г. 393 — LNEC, «Betão. «Determinação da Absorção de Água por Capilaridade», «Португальский стандарт» (на португальском языке), 1993 г. E 394 — LNEC, «Betão. «Determinação da Absorção de Água por Imersão», «Португальский стандарт» (на португальском языке), 1993 г. E 397 — LNEC, «Betão. «Determinação do Módulo de Elasticidade em Compressão», португальский стандарт (на португальском языке), 1993 г. E 398 — LNEC, «Determinação da Retracção e Expansão», португальский стандарт (на португальском языке), 1993 г.

NP 116, «Материалы строительства; «Determinação da Condutibilidade Térmica Pelo Processo da Placa Quente» (на португальском языке), 1962 г. NP EN 197-1, «Cimento. Часть 1: Composição, Especificações e Critérios de Conformidades para Cimentos Correntes», (на португальском языке), 2001 г. NP ENV 206, «Betão. Comportamento, Produção, Colocação e Critérios de Conformidade», «Португальский стандарт» (на португальском языке), 1993 г. NP EN 12390-3, «Ensaios do betão endurecido. Resistência à Compressão dos Protes de Ensaio», Португальский стандарт (на португальском языке), 2003 г.Пёйсти, М. и Норден, Г., «Свойства, объемы и применение пыли Micro LWA/LWA», внутренний отчет Maxit, Optiroc Group – PA Exclay, Норвегия, 2000.

E Faury, «Le Beton», 3ª ed. , Париж, изд. Dunod (на французском языке), 1958.

RCCTE, «Regulamento das Características do Comportamento Térmico dos Edifícios, Portugal Standard», (на португальском языке), 1999.

Feret, R., «Sur la Compacité des Mortiers Hydrauliques», Ann. Ponts et Chaussées, Vol. 6 № 15, стр. 375, (на французском языке) 1888 г.

Соуза Коутиньо, А., «Fabrico e Propriedades do Betão», (Том I, II и III), LNEC, Лиссабон (на португальском языке), 1988 г.

TMS Journal, декабрь 2005 г. ., «Португальские каменные ограждения зданий. Практика и проблемы», CIB W23 Стеновые конструкции, 37-е место. Встреча, 23-24 августа, штат Пенсильвания, США, 2000 г. Валлетт, «Мануэль де Композиция де Бетонс. Méthode esperimental Vallettte», Paris, Ed. Eyrolles (на французском языке), 1963.

ОБОЗНАЧЕНИЯ A B d1 d2 D Ec f′c h

84

= Параметр Фори, связанный с природой и формой агрегата и энергией вибрации.= Параметр Фори в зависимости от обрабатываемости. = наибольший размер сита, где — удержанная фракция. = следующее сито до d1. = максимальный совокупный размер. = модуль Юнга бетона, МН/мм2. = стандартная прочность цилиндра, кН/мм2. = высота.

I

= индекс пустот компактного бетона, включая добавленную воду. K = параметр Фори, связанный с природой и формой агрегата и энергией вибрации. K′ = параметр Фори, зависящий от обрабатываемости. л = длина. m0 = модуль крупности эталонной кривой.m1,…mn = модуль крупности заполнителей 1, …, n. pla = процент легкого заполнителя. PD/2 = совокупный процент прохождения материала размером менее D/2. p1, …pn = процент заполнителей 1, …, n в смеси. R = средний радиус формы (отношение объема бетона к поверхности формы), связанный с эффектом стенки. т = толщина. мкм = минимальный размер зерен цемента. ρ = плотность бетона, кг/м3. σmean = кривая корректировки зрелости средней силы.

Журнал TMS Декабрь 2005 г.

%PDF-1.5 % 1 0 объект > эндообъект 6 0 объект > эндообъект 2 0 объект > эндообъект 3 0 объект > эндообъект 4 0 объект > эндообъект 5 0 объект > поток конечный поток эндообъект 7 0 объект > эндообъект 8 0 объект > эндообъект 9 0 объект > эндообъект 10 0 объект > эндообъект 11 0 объект > эндообъект 12 0 объект > эндообъект 13 0 объект > эндообъект 14 0 объект > эндообъект 15 0 объект > эндообъект 16 0 объект > эндообъект 17 0 объект > эндообъект 18 0 объект > эндообъект 19 0 объект > эндообъект 20 0 объект > эндообъект 21 0 объект > эндообъект 22 0 объект > эндообъект 23 0 объект > эндообъект 24 0 объект > эндообъект 25 0 объект > эндообъект 26 0 объект > эндообъект 27 0 объект > эндообъект 28 0 объект > эндообъект 29 0 объект > эндообъект 30 0 объект > эндообъект 31 0 объект > эндообъект 32 0 объект > эндообъект 33 0 объект > эндообъект 34 0 объект > эндообъект 35 0 объект > эндообъект 36 0 объект > эндообъект 37 0 объект > эндообъект 38 0 объект > эндообъект 39 0 объект > эндообъект 40 0 объект > эндообъект 41 0 объект > эндообъект 42 0 объект > эндообъект 43 0 объект > эндообъект 44 0 объект > эндообъект 45 0 объект > эндообъект 46 0 объект > эндообъект 47 0 объект > эндообъект 48 0 объект > эндообъект 49 0 объект > эндообъект 50 0 объект > эндообъект 51 0 объект > эндообъект 52 0 объект > эндообъект 53 0 объект > эндообъект 54 0 объект > эндообъект 55 0 объект > эндообъект 56 0 объект > эндообъект 57 0 объект > эндообъект 58 0 объект > эндообъект 59 0 объект > эндообъект 60 0 объект > эндообъект 61 0 объект > эндообъект 62 0 объект > эндообъект 63 0 объект > эндообъект 64 0 объект > эндообъект 65 0 объект > эндообъект 66 0 объект > эндообъект 67 0 объект > эндообъект 68 0 объект > эндообъект 69 0 объект > эндообъект 70 0 объект > эндообъект 71 0 объект > эндообъект 72 0 объект > эндообъект 73 0 объект > эндообъект 74 0 объект > эндообъект 75 0 объект > эндообъект 76 0 объект > эндообъект 77 0 объект > эндообъект 78 0 объект > эндообъект 79 0 объект > эндообъект 80 0 объект > эндообъект 81 0 объект > эндообъект 82 0 объект > эндообъект 83 0 объект > эндообъект 84 0 объект > эндообъект 85 0 объект > эндообъект 86 0 объект > эндообъект 87 0 объект > эндообъект 88 0 объект > эндообъект 89 0 объект > эндообъект 90 0 объект > эндообъект 91 0 объект > эндообъект 92 0 объект > эндообъект 93 0 объект > эндообъект 94 0 объект > эндообъект 95 0 объект > поток HWے6}WԖEӕJmg&b[[}HHbL [email protected]=o_3}7/~V-^y3͂X1Rh,*J’#)*tػOpMCfSU`Ͽ0 |]j’.?ŎR-2$Jf{XM7浆§ER־ DAj̦r1([email protected]|Hšh; )aaǪ#S)v]ƴu(VsVw2|eYM-D|sz).2Au2>e)C9Ę-«G,qn䀻 [email protected]* qz

Утрамбованные земляные стены в средиземноморском климате: характеристика материала и тепловое поведение | Международный журнал низкоуглеродных технологий

Аннотация

Утрамбованная земля считается очень устойчивой строительной системой благодаря низкому потреблению энергии, длительному сроку службы и возможности повторного использования. Однако авторы обнаружили отсутствие экспериментальных результатов в реальном масштабе, касающихся теплового поведения утрамбованной земли.По этой причине в этой статье основное внимание уделяется характеристике двух разных типов грунта, чтобы проверить пригодность их для использования в утрамбованных земляных стенах. После характеристики в Барселоне и Пучверд-де-Льерида (Испания) были построены два экспериментальных здания кубической формы для проверки теплового поведения их стен в двух разных климатических условиях. Температурные профили внутри стен контролировались с помощью термопар, а температурный профиль южных стен анализировался в условиях свободного плавания в летний и зимний периоды 2013 года.Результаты показывают, что температурная амплитуда от внешних к внутренним температурам уменьшается за счет утрамбованных земляных стен, достигая постоянных температур на внутренней поверхности южных стен.

1 ВВЕДЕНИЕ

В настоящее время в традиционном строительстве используется большое количество материалов с высоким содержанием энергии, что связано с большими затратами энергии в течение их жизненного цикла (добыча, производство, транспортировка, строительство и утилизация). Как Cabeza и др. [1], воплощенная энергия операции учитывается во многих исследованиях.Однако оценка воплощенной энергии в материалах является более сложной и трудоемкой, по этой причине она не проводится, хотя на ее долю приходится высокая доля общей воплощенной энергии здания. Сокращение выбросов углерода в строительном секторе является обязательным в Европейском Союзе [2, 3]; поэтому во всем мире продвигается новая политика строительства экологичных зданий и, следовательно, сокращения выбросов CO 2 .

Утрамбованная земля считается очень устойчивым решением благодаря низкому потреблению энергии, небольшому процессу обработки материалов, длительному сроку службы и высокой пригодности к переработке [4].Более того, транспортные выбросы CO 2 можно уменьшить, если в качестве утрамбованного земляного материала использовать землю, вырытую на месте. Таким образом, утрамбованная земля соответствует европейским требованиям [3], что повышает научный интерес к ее использованию.

Исторически земляное строительство было ответом на жилищный спрос населения всего мира. Однако в недавней истории использование утрамбованной земли сократилось с использованием других современных строительных технологий во время промышленной революции.После 1-й мировой войны утрамбовывать землю начали в Великобритании, а после 2-й мировой войны – в Восточной Германии. В последние века утрамбованная земля использовалась в экстремальных условиях (например, после войны) в Европе, потому что необходимый материал был доступен во многих частях мира и не имел стоимости. Точно так же использование портландцемента с 1824 года, железа и стали вытеснило утрамбованную землю из обычного строительства [5]. К сожалению, испанские строительные нормы [6] не включают утрамбованную землю в качестве строительного материала, что затрудняет ее использование [7].

С энергетической точки зрения земляные стены обладают хорошими тепловыми характеристиками из-за своей большой массы и могут способствовать, при надлежащих стратегиях естественной вентиляции, комфорту внутри здания, обеспечивая высокую тепловую инерцию, чтобы справиться с дневными и ночными изменениями температуры [ 8, 9]. Конструкции с высокой тепловой массой, такие как здания с утрамбованными земляными стенами, замедляют передачу тепла внутрь и наружу здания [10]. Однако утрамбованная земля имеет важные конструктивные ограничения, особенно в многоэтажных зданиях.Эти ограничения усугубляются в современных строительных системах, где требуется меньшая толщина стен для оптимизации полезной площади пола. Однако этих конструктивных ограничений можно избежать, если в качестве ограждения использовать утрамбованную землю.

Цель данного исследования состоит в том, чтобы физически и механически охарактеризовать два разных глиняных материала (из двух разных строительных площадок на северо-востоке Испании — Барселона и Пучверд-де-Лейда), чтобы проверить возможность их использования в качестве строительных материалов.Эта характеристика выполняется путем проверки распределения частиц по размерам и, таким образом, классификации используемой земли. Кроме того, в лабораторных условиях проверяется прочность на сжатие образцов утрамбованной земли, содержащих различные стабилизаторы, такие как цемент, керамзит и солома. Авторы обнаружили, что в литературе отсутствует термический анализ и, следовательно, результаты экспериментов в реальном масштабе с утрамбованными земляными постройками. По этой причине после определения характеристик в лабораторном масштабе в Барселоне и Пучверд-де-Льеида (Испания) были построены две боксы из утрамбованного земляного дома, за которыми осуществлялся надлежащий контроль для проверки теплового поведения их стен в летних и зимних условиях в двух режимах. разные климаты.

2 МАТЕРИАЛЫ

Утрамбованную землю можно разделить на стабилизированную и нестабилизированную. Нестабилизированная утрамбованная земля полностью состоит из глины, ила, песка, гравия и воды. Стабилизированная утрамбованная земля включает в себя другие материалы для улучшения ее свойств. В настоящем исследовании добавляется солома для повышения ее устойчивости к водной эрозии, керамзит для улучшения тепловых свойств и портландцемент для повышения прочности на сжатие [11].

Портландцемент действует как физико-химический стабилизатор.Его производство чрезвычайно энергозатратно и приводит к образованию остаточной пыли в карьерах, что оказывает значительное воздействие на окружающую среду. Его использование должно быть ограничено конструктивными элементами с оптимизированным конструктивным сечением, а его долговечность должна быть максимально увеличена. Одним из недостатков использования портландцемента в качестве стабилизатора является то, что он делает утрамбованную землю непригодной для вторичной переработки, хотя ее можно было бы использовать повторно [11]. Кроме того, это неблагоприятно увеличивает воплощенную энергию утрамбованной земли [12].Благоприятно, что воплощенная энергия утрамбованного грунта, стабилизированного цементом, заметно ниже, чем у традиционных строительных систем, таких как бетон, железобетон или глиняный кирпич [12, 13]; кроме того, он действует как стабилизатор против водной эрозии. Солома действует как физический стабилизатор [14, 15], который используется для минимизации усадки в процессе твердения и уменьшения плотности утрамбованной земли. Он также уменьшает набухание и усадку, вызванные водой во время формования, а также хрупкость и, с другой стороны, улучшает упругую деформацию.Этот физический стабилизатор является биоразлагаемым, поэтому его можно полностью вернуть в окружающую среду. Керамзит добавляют для улучшения теплофизических свойств утрамбованной земли (высокая пористость) и снижения ее плотности (очень низкая плотность).

Три разных типа утрамбованной земли (рис. 1 и 2) использовались для строительства прототипа, расположенного в Барселоне, и один тип был использован в Пучверд-де-Льейда. Информация об ориентации стенок, толщине и стабилизирующем материале, использованном в каждом прототипе, представлена ​​в таблице 1.

Таблица 1.

Характеристики набивных земляных стен.

6
Прототип . Местоположение . Имя стены . Ориентация на стену . Толщина стенки (см) . Материал стабилизатора .
Barcelona A) Нестабильный N, S N, S 50
B) Расширенная глина N 50
в) цемент S 50 50 9
Puigverd de lleida D) Солома N, S, E, W 29 солома
6
Прототип . Местоположение . Имя стены . Ориентация на стену . Толщина стенки (см) . Материал стабилизатора .
Barcelona A) Нестабильный N, S N, S 50
B) Расширенная глина N 50
в) цемент S 50 9 50
# 2 Puigverd de lleida D) Солома N, S, E, W 29 солома
Таблица 1 .

Характеристики набивных земляных стен.

6
Прототип . Местоположение . Имя стены . Ориентация на стену . Толщина стенки (см) . Материал стабилизатора .
Barcelona A) Нестабильный N, S N, S 50
B) Расширенная глина N 50
в) цемент S 50 50 9
Puigverd de lleida D) Солома N, S, E, W 29 солома
Прототип . Местоположение . Имя стены . Ориентация на стену . Толщина стенки (см) . Материал стабилизатора .
Barcelona A) Нестабильный N, S N, S 50
B) Расширенная глина N 50
в) цемент S 50 50
# 2 Puigverd de lleida D) Солома N, S, E, W 29 солома

Рис. 1.

Участок стены из утрамбованных земляных стен (в см). ( a ) Нестабилизированный, ( b ) стабилизированный керамзитом, ( c ) стабилизированный цементом и ( d ) стабилизированный соломой.

Рисунок 1.

Участок стены из утрамбованных земляных стен (в см). ( a ) Нестабилизированный, ( b ) стабилизированный керамзитом, ( c ) стабилизированный цементом и ( d ) стабилизированный соломой.

Рис. 2.

Состав смеси (по объему) для набивных земляных стен.

Рис. 2.

Состав смеси (об.) набивных земляных стен.

Стены Барселоны включают: 40 % (об.) керамзита (диаметром 3–10 мм) в северной стене (рис. 2b) и 3 % (об.) цемента (CEM II/B-L 32,5 R) в южная стена (рис. 2в). Северо-западная и юго-западная стены без добавок. Земля, используемая для строительства кабины, была получена при раскопках на участке и имеет состав (в об.): 71% глины и 29% песка (рис. 2а). С другой стороны, стены Puigverd de Lleida содержат 10% (по объему) соломы. Земля состоит из: 38 % глины, 45 % песка и 7 % гравия [16] (см. рис. 2d).

3 МЕТОДОЛОГИЯ

3.1 Лабораторные весы

В этом разделе объясняется методология, использованная для характеристики грунтовых материалов, использованных при строительстве обоих прототипов.

Гранулометрический состав определяли по Единой системе классификации почв (ЕСПК), разработанной А.Касагранде [17], в соответствии со стандартом UNE 103101:1995 [18]. Этот эксперимент направлен на определение различных размеров частиц (до 0,08 мм) почвы и получение процентного содержания каждого размера в исследуемом образце. Распределение частиц по размерам получают путем просеивания почвы с помощью сит разного размера и взвешивания количества земли, оставшейся в каждом сите. Земляной материал (рис. 1 и 2) анализируется с использованием этой методологии испытаний, чтобы оценить изменение размера частиц земляных соединений и, следовательно, классифицировать землю, используемую в прототипах утрамбованной земли в Барселоне и Пучверд-де-Лейда.Гранулометрический состав грунта, используемого в прототипе «Барселона», изучался без стабилизатора, с 40 % керамзита и с 3 % цемента [19]. Добавление керамзита в утрамбованную землю является совершенно новым; следовательно, нет никаких предыдущих научных исследований, чтобы обосновать процентное содержание используемого керамзита. Однако из-за его хороших изоляционных свойств компания Casa S-Low решила добавить этот материал в утрамбованную землю, следуя рекомендациям ассоциации CETARemporda, которая является экспертом в земляных конструкциях.Земля, используемая в прототипе Lleida, была изучена без стабилизаторов и с 10% соломы.

Технология строительства из утрамбованного грунта заключается в уплотнении грунтовой смеси (глина, песок, гравий, стабилизатор и вода) слоями толщиной около 7 см на деревянной опалубке. Он моделирует геологические процессы, формирующие осадочную породу, так что утрамбованная земля имеет твердость и прочность, сравнимую с низкой степенью диагенеза (рис. 3) [20]. Композиции Barcelona были утрамбованы вручную из-за требований компании Casa S-Low, но для проверки изменчивости результатов в зависимости от используемого метода уплотнения образцы Puigverd de Lleida были утрамбованы как вручную, так и механически.

Рис. 3.

Образец утрамбованной земли при изготовлении послойно (слева) и в готовом виде (справа).

Рис. 3.

Образец утрамбованной земли при изготовлении послойно (слева) и в готовом виде (справа).

В предыдущих исследованиях для определения прочности на сжатие использовался широкий диапазон размеров: кубы 10 см [21] или 15 см [22], 10 × 10 × 20 см, 30 × 30 × 60 см [23], 40 × 40×65 см [11] и даже больше 100×100×30 см [24]. В настоящем исследовании были использованы четыре образца (25 × 30 × 30 см) типа Барселона и два образца каждого метода уплотнения (30 × 30 × 30 см) типа Puigverd de Lleida для испытания прочности на сжатие утрамбованного грунта без добавки (рис. 4).

Рисунок 4.

Образцы утрамбованной земли во время испытаний на прочность на сжатие.

Рис. 4.

Образцы утрамбованной земли во время испытаний на прочность на сжатие.

Для определения прочности стен на сжатие использовался стандарт UNE EN 772-1:2011 [25]. Это испытание состоит в приложении к образцу равномерно распределенной нагрузки и увеличении ее до тех пор, пока образец не сломается. Максимальная нагрузка, выдерживаемая образцом, делится на площадь поверхности, к которой была приложена нагрузка, чтобы получить значение прочности на сжатие.Прочность на сжатие каждой композиции получают как среднее значение всех результатов. Наконец, полученные результаты сравниваются с литературными значениями, представленными в Barbeta [15] и Bauluz и Bárcena [26], которые представляют диапазон теоретических значений прочности на сжатие утрамбованного грунта.

3.2 Экспериментальная установка

Чтобы экспериментально определить тепловое поведение утрамбованных земляных стен, они были испытаны на двух экспериментальных установках, расположенных в Барселоне и Пучверд-де-Льерида (Испания) (рис. 5).Они состоят из двух домиков-кабинетов, которые анализируются в летних и зимних условиях путем измерения свободно плавающего температурного профиля южной стены обоих прототипов. Эксперименты проходили зимой и летом 2013 года.

Рис. 5.

Экспериментальная установка в Барселоне, прототип №1 (слева) и Пучверд-де-Льейда, прототип №2 (справа).

Рис. 5.

Экспериментальная установка в Барселоне, прототип №1 (слева) и Пучверд-де-Льейда, прототип №2 (справа).

Географические и климатические характеристики обеих экспериментальных установок приведены в таблице 2, а также характеристики прототипа и набивных земляных стен. Экспериментальная установка, расположенная в Барселоне, имеет средиземноморский климат центрального побережья, характеризующийся продолжительным сухим летом от теплого до жаркого и мягкой влажной зимой. Экспериментальная установка, расположенная в Пучверд-де-Льерида, имеет средиземноморский континентальный климат, характеризующийся холодной зимой и жарким и относительно сухим летом.

Таблица 2.

Экспериментальная установка характеристик Barcelona и Puigverd de Lleida.

6 , E 0 ° 44 ‘6 Годовое количество дней нагревателя [28] 92,6 ° C 6 Годовые осадки [29]
Характеристики . Барселона #1 . Пучверд де Лерида #2 .
Prototype
Внутренние размеры 2,48 × 2.15 × 2,50 м 2,4 × 2,4 × 2,4 м Структура Деревянная нагрузка Стены нагрузки нагрузки . Две разные деревянные зеленые крыши деревянные зеленые крыши No Внутренние Ни одно наружное покрытие Нет внутреннего покрытия Ни одно внешнее покрытие
Rathered STEENS 80513 Функция Корпус, без нагрузки Недосущий и корпус
толщина 50 см 29 см
Manual Managemic
Географический Ориентация Север -74 ° North 0 °
Местоположение N 41° 23 ‘, E 2 ° 6’ N 41 ° 32 ‘, E 0 ° 44’
Высота над уровнем моря 9 M 219 м
климатический климат Климат Средиземноморское центральное побережье Средиземноморский континентальный
Климат Классификация [27] CSA CSA CSA / CFA CSA / CFA
573 1,230
Годовое количество градусов охлаждения [9]  354  423 
Средние летние температуры [29]  21.1 ° C 22.6 ° C
Средняя зимняя температура [29] 12.2 ° C 8 ° C 8 ° C
568 мм 456 мм
9058
Характеристики . Барселона #1 . Пучверд де Лерида #2 .
Прототип  Внутренние размеры  2.48 × 2.15 × 2,50 м 2,4 × 2,4 × 2,4 м
Структура Структура нагрузки Грузоподъемные нагрузки Нагруженные нагрузки на земных наземных стен
Крыша Две разные деревянные зеленые крыши
Нанесение на покрытие Нет внутреннего ни одного наружного покрытия No Внутреннее Наружное покрытие
Rathed Hear Seens Функция Корпус, без нагрузки Недосущий и корпус
Толщина 50 см 29 см 29 см
Уплотнение Manual Meanical
Географический Ориентация North -74 ° North 0 °
Расположение N 41 ° 23 ‘, E 2°6′  N 41°32′, E 0°44′ 
Высота над уровнем моря l 9 м 9 м 219 м 219 м
климат Climate Средиземноморское центральное побережье Средиземноморская континентальная
Климат классификация [27] CSA CSA / CFA
годовое количество Степень отопления Дни [28] 573 573 1,230 1,230
Годовое количество дней до 39] 354 423
Средняя летняя температура [29] 21.1 ° C 22,6 ° C
Средняя зимняя температура [29] 12.2 ° C 8 ° C 8 ° C
Годовые осадки 568 мм 456 мм
Таблица 2.

Экспериментальная установка характеристик Barcelona и Puigverd de Lleida.

6 , E 0 ° 44 ‘6 Годовое количество дней нагревателя [28] 92,6 ° C 6 Годовые осадки [29]
Характеристики . Барселона #1 . Пучверд де Лерида #2 .
Prototype
Внутренние размеры 2,48 × 2.15 × 2,50 м 2,4 × 2,4 × 2,4 м Структура Деревянная нагрузка Стены нагрузки нагрузки . Две разные деревянные зеленые крыши деревянные зеленые крыши No Внутренние Ни одно наружное покрытие Нет внутреннего покрытия Ни одно внешнее покрытие
Rathered STEENS 80513 Функция Корпус, без нагрузки Недосущий и корпус
толщина 50 см 29 см
Manual Managemic
Географический Ориентация Север -74 ° North 0 °
Местоположение N 41° 23 ‘, E 2 ° 6’ N 41 ° 32 ‘, E 0 ° 44’
Высота над уровнем моря 9 M 219 м
климатический климат Климат Средиземноморское центральное побережье Средиземноморский континентальный
Климат Классификация [27] CSA CSA CSA / CFA CSA / CFA
573 1,230
Годовое количество градусов охлаждения [9]  354  423 
Средние летние температуры [29]  21.1 ° C 22.6 ° C
Средняя зимняя температура [29] 12.2 ° C 8 ° C 8 ° C
568 мм 456 мм
6 Годовые осадки [29]
Характеристики . Барселона #1 . Пучверд де Лерида #2 .
Прототип  Внутренние размеры  2.48 × 2.15 × 2,50 м 2,4 × 2,4 × 2,4 м
Структура Структура нагрузки Грузоподъемные нагрузки Нагруженные нагрузки на земных наземных стен
Крыша Две разные деревянные зеленые крыши
Нанесение на покрытие Нет внутреннего ни одного наружного покрытия No Внутреннее Наружное покрытие
Rathed Hear Seens Функция Корпус, без нагрузки Недосущий и корпус
Толщина 50 см 29 см 29 см
Уплотнение Manual Meanical
Географический Ориентация North -74 ° North 0 °
Расположение N 41 ° 23 ‘, E 2°6′  N 41°32′, E 0°44′ 
Высота над уровнем моря l 9 м 9 м 219 м 219 м
климат Climate Средиземноморское центральное побережье Средиземноморская континентальная
Климат классификация [27] CSA CSA / CFA
годовое количество Степень отопления Дни [28] 573 573 1,230 1,230
Годовое количество дней до 39] 354 423
Средняя летняя температура [29] 21.1 ° C 22.6 ° C
Средняя зимняя температура [29] 12.2 ° C 12.2 ° C 8 ° C
568 мм 456 мм
3.2.1 Настройка Барселоны

Экспериментальная установка в Барселоне состоит из прототипа с ориентацией на север −74° и внутренними размерами 2,48 × 2,15 × 2,50 м. Система строительства основана на деревянной несущей конструкции и деревянной зеленой крыше (рис. 6а).Фундамент состоит из железобетонной основы. Южный и северный фасады не имеют окон, но на восточном и западном фасадах есть два проема. Утрамбованные земляные стены высотой 50 см утрамбовываются вручную разными смесями в каждом фасаде (рис. 6б), без внутреннего и наружного покрытия. Этот прототип был построен в соответствии с требованиями компании Casa S-low.

Рис. 6.

Прототип №1 в Барселоне: ( a ) Деталь участка фасад-крыша, ( b ) План.

Рис. 6.

Барселона, прототип №1: ( a ) Фрагмент фасада-крыши, ( b ) План.

Температура ячеек Barcelona измеряется термопарами типа K с точностью 0,75%. Шесть термопар расположены на внутренней поверхности (север, юг), внутри стены (север, юг на глубине 25 см) и внешней поверхности (север, юг).

3.2.2 Установка Puigverd de Lleida

Экспериментальная установка в Пучверд-де-Льерида состоит из прототипа с ориентацией N-S 0° и размером 2.40 м внутренней ширины и высоты. Строительная система основана на несущих утрамбованных земляных стенах и деревянной зеленой крыше (рис. 7а). Фундамент состоит из железобетонного основания размером 3,60×3,60 м. Он имеет только один проем – утепленную дверь, расположенную на северном фасаде (рис. 7б). Для предохранения утрамбованных земляных стен от влажности грунта они были построены на основании из одного ряда ячеистого кирпича (высотой 19 см) с водонепроницаемым листом полипропилена.

Рис. 7.

Puigverd de Lleida прототип №2: ( a ) Фрагмент секции фасад-крыша, ( b ) План.

Рисунок 7.

Пучверд де Лерида прототип №2: ( a ) Фрагмент участка фасад-крыша, ( b ) План.

Экспериментальная установка Puigverd de Lleida позволяет измерять тепловые характеристики земляного бокса путем регистрации температуры внутренней поверхности стен (восток, запад, север, юг, потолок и пол), температуры внутри стен (север, юг, восток и запад), температура внешней поверхности стен (юг), температура окружающей среды и влажность воздуха в помещении, солнечная радиация и температура наружного воздуха, а также скорость ветра.Все температуры измерялись датчиками Pt-100 DIN B, откалиброванными с максимальной погрешностью ±0,3°C.

4 РЕЗУЛЬТАТЫ

Во-первых, гранулометрический состав обоих грунтовых материалов без стабилизаторов в Барселоне и Пучверд-де-Льейда показан на Рисунке 8. Согласно Унифицированной системе классификации почв Касагранде [17], земля барселонского куба соответствует связному глинистому грунту. со средней пластичностью. Земля кабины Puigverd de Lleida представляет собой гранулированную почву из песка, правильно смешанного с 6% глины.Существуют значительные различия между обеими гранулометриями земли, потому что они имеют разное происхождение: земля Барселоны поступила со строительной площадки, тогда как земля Пучверд-де-Лейда была куплена и правильно перемешана в соответствии с литературой [16]. Эти различия из-за разного происхождения земли, используемой в каждом прототипе, зависят от наличия глины, песка и гравия на месте раскопок и точности качества земли при ее использовании. Утрамбованная земля требует большего или меньшего количества воды во время ее строительства в зависимости от состава земли, и по этой причине при каждом новом строительстве потребуется надлежащая материальная характеристика земли, используемой в утрамбованных земляных зданиях.

Рисунок 8.

Барселонская земля: 40% керамзита, 3% цемента и без добавок (слева). Земля Puigverd Lleida: без добавок и 10% соломы (справа).

Рисунок 8.

Барселонская земля: 40% керамзита, 3% цемента и без добавок (слева). Земля Puigverd Lleida: без добавок и 10% соломы (справа).

Во-вторых, реакции смесей (рис. 8) различаются из-за методологии испытаний, которая учитывает плотность материала при расчете гранулометрического состава.Добавление 3% цемента и 40% керамзита изменяет гранулометрический состав барселонской земли, увеличивая процент крупных частиц. Однако гранулометрический состав частиц земли Пучверд де Лерида остается почти постоянным при добавлении 10% соломы (имеющей очень низкую плотность).

Наконец, результаты прочности на сжатие, полученные для каждого типа утрамбованного грунта, показаны в Таблице 3. Результаты образцов Puigverd de Lleida показывают, что используемый метод уплотнения изменяет результаты прочности на сжатие, будучи на 10% выше, если образцы уплотняются механически.Кроме того, тип грунта и размер частиц также влияют на прочность на сжатие утрамбованного грунта, который на 21% выше, чем у барселонского. Результаты находятся в диапазоне литературных значений [15, 26], поэтому оба грунта подходят для использования в строительстве с утрамбованным грунтом.

Таблица 3.

Результаты прочности на сжатие утрамбованного грунта без добавок.

. Ручное уплотнение (Н/мм 2 ) . Механическое уплотнение (Н/мм 2 ) . Барбета [15] (Н/мм 2 ) . Баулуз и Барсена [26] (Н/мм 2 ) .
Barcelona # 1 1.08 0.52 0.6-1.8
0.85 0,94
. Ручное уплотнение (Н/мм 2 ) . Механическое уплотнение (Н/мм 2 ) . Барбета [15] (Н/мм 2 ) . Баулуз и Барсена [26] (Н/мм 2 ) .
Barcelona # 1 1.08 0.5-2 0.6-1.8
Puigverd de Lleida # 2 0.85 0.94
Таблица 3.

Прочность на сжатие результаты утрамбованной земли без добавок.

6
. Ручное уплотнение (Н/мм 2 ) . Механическое уплотнение (Н/мм 2 ) . Барбета [15] (Н/мм 2 ) . Баулуз и Барсена [26] (Н/мм 2 ) .
Барселона # 1
1.08 0.5-2 0.6-1.8
Puigverd De Lleida # 2 0.85 0,94
9058
. Ручное уплотнение (Н/мм 2 ) . Механическое уплотнение (Н/мм 2 ) . Барбета [15] (Н/мм 2 ) . Баулуз и Барсена [26] (Н/мм 2 ) .
Барселона #1 1,08 0.5-2 0.6-1.8
Puigverd de Lleida # 2 0.85 0.85 0.94 0.94

После того, как прочность на сжимаемость была проверена, и авторы обнаружили, что более высокая прочность на сжатие была получена с механическим уплотнением в Puigverd de Lleida, авторы решили построить кабину с помощью механического уплотнения. Однако в кабинах Барселоны пришлось использовать ручное уплотнение из-за требований проекта Casa S-Low.

На рисунках 9 и 10 представлены профили температуры в условиях свободного плавания за два репрезентативных дня (один для лета и один для зимы) в районах Барселоны и Лериды.Как показывают температуры наружных стен, Лерида имеет более широкий диапазон температур в течение дня (температурная амплитуда 15°C летом и 17°C зимой), тогда как в Барселоне температурный диапазон меньше (температурная амплитуда 5°C летом и <2°С). °С зимой). Это общие термические профили в обоих городах: в Лериде более засушливый и континентальный климат, а в Барселоне более мягкий климат, поскольку он находится недалеко от Средиземного моря.

Рисунок 9.

Прототип №1 в Барселоне.Температуры южной стены в летних условиях — 10 июля 2013 г. (слева) и в зимних условиях — 10 января 2014 г. (справа).

Рис. 9.

Прототип №1 в Барселоне. Температуры южной стены в летних условиях — 10 июля 2013 г. (слева) и в зимних условиях — 10 января 2014 г. (справа).

Рис. 10.

Прототип Puigverd de Lleida №2. Температуры южной стены в летних условиях — 15 октября 2013 г. и в зимних условиях — 7 февраля 2013 г.

Рисунок 10.

Прототип Puigverd de Lleida №2. Температуры южной стены в летних условиях — 15 октября 2013 г. и в зимних условиях — 7 февраля 2013 г.

На рис. 9 показаны профили температуры через южную стену Барселоны. Температура внутренней поверхности очень постоянна в течение дня как в летний (2°С амплитуда температур), так и в зимний периоды (0,5°С амплитуда температур). Однако температура наружной поверхности показывает разницу в 5°C летом и 1°C зимой в течение исследуемого дня.

С другой стороны, внутренняя поверхность стены кабины Puigverd de Lleida (рис. 10) указывает на более высокую тепловую амплитуду в летний (3,5°C) и зимний (5°C) периоды, но тепловая амплитуда на внешней поверхности стен также выше. (15°С летом и 17°С зимой).

В обоих случаях термическая амплитуда (снаружи внутрь) уменьшается вдоль утрамбованной земляной стены, достигая практически постоянных температур на внутренней поверхности южных стен. В случае стены толщиной 50 см в этих конкретных условиях тепловая амплитуда температуры внутренней поверхности стены была снижена на 80% летом и на 75% зимой.Как и ожидалось, при использовании более тонких стен из утрамбованного грунта (29 см) температура внутренней поверхности стен показала более высокую тепловую амплитуду. Однако, хотя толщина утрамбованного грунта является определяющим фактором, важно отметить, что более резкие перепады температуры окружающей среды между днем ​​и ночью (в климате Пучверд-де-Льейда) оказывают более сильное негативное влияние на утрамбованный земляной вал, оказывая более широкое воздействие. температурные амплитуды на внешней поверхности 15°С летом и 17°С зимой. При количественной оценке уменьшения термической амплитуды можно заметить, что термическая амплитуда сильно уменьшилась, достигнув снижения на 77% в летний и 70% в зимний периоды.

5 ВЫВОДЫ

Характеристика в лабораторных масштабах различных используемых земляных смесей показала, что земля Барселоны состоит из связного грунта из глины со средней пластичностью, а земля Пучверд-де-Лейда состоит из гранулированного песка, должным образом смешанного с 6% глины. Эти различия связаны с разным происхождением земли, используемой в каждом прототипе.

Результаты испытаний на прочность на сжатие показывают, что прочность на сжатие проанализированных грунтовых материалов находится в диапазоне литературных значений.Кроме того, результаты прочности на сжатие показывают, что тип грунта и размер частиц не сильно влияли на прочность на сжатие в исследуемых случаях. Что касается метода уплотнения, то при механическом уплотнении были достигнуты несколько более высокие результаты прочности в грунте Puigverd de Lleida.

Наконец, тепловые эксперименты в условиях свободного плавания в летний и зимний периоды показали, что, несмотря на тепловую амплитуду температуры наружной поверхности в течение дня, температура внутренней южной поверхности стенки стремится к постоянству в обоих отсеках.

Несмотря на то, что уменьшение толщины стен ухудшает тепловые характеристики утрамбованного грунта, в большинстве случаев при использовании утрамбованного грунта в современных зданиях потребуется уменьшение толщины из-за текущих высоких цен на площадь жилья. Современные строительные конструкции имеют тенденцию уменьшать толщину стен за счет меньшей толщины (30–35 см), в то время как традиционные здания (в том числе дома из утрамбованной земли) имеют толщину от 60 до 100 см. Кроме того, недостатки тепловых характеристик можно уменьшить, например, за счет применения изоляционных материалов, прикрепленных к внешней стороне стены; пассивным дизайном (ориентация, проемы, тени и т.) здания и с использованием утрамбованной земляной стены в качестве элемента ограждения (а не элемента конструкции), особенно в многоэтажных зданиях.

БЛАГОДАРНОСТИ

Работа частично финансировалась правительством Испании (ENE2015-64117-C5-1-R (MINECO/FEDER)) в сотрудничестве с мэрией Пучверд-де-Льейда. Авторы хотели бы поблагодарить правительство Каталонии за аккредитацию качества, предоставленную их исследовательской группе (2014 SGR 123). Этот проект получил финансирование от Седьмой рамочной программы Европейской комиссии (FP/2007-2013) в рамках соглашения о гранте № PIRSES-GA-2013-610692 (INNOSTORAGE) и от программы исследований и инноваций Европейского Союза Horizon 2020 в соответствии с соглашением о гранте № 657466 ( INPATH-TES).Кабинет в Барселоне был построен под руководством компании Casa S-Low в сотрудничестве с Луисом Аллепузом и Кристианом Поза в их проекте на выпускную степень в EPSEB (UPC).

ССЫЛКИ

1

Cabeza

LF

,

Barreneche

C

,

Miro

L

, и др. .

Доступное строительство в направлении экологичных зданий: обзор воплощенной энергии в строительных материалах

.

Environ Sust

2013

;

5

:

229

36

.2

Директива 2010/31/ЕС Европейского парламента и совета от 19 мая 2010 г. об энергетических характеристиках зданий. Доступно на: http://www.epbd-ca.eu

3

Lucon

O

,

Ürge-Vorsatz

D

A

и др. . Здания. В

Edenhofer

O.

,

Pichs-Madruga

R

,

Sokona

Y.

,

Farahani

E.

,

Kadner

S.

,

Seyboth

K.

,

ADLER

,

ADLER

A.

,

BAUM

I.

,

Brunner

S.

,

Eickemeier

P.

,

KRIEMANN

B.

SAVOLANEN

J.

,

SCHLÖMER

S.

,

VON STECHOW

C.

,

ZWICKEL

T.

,

MINX

J.C.

Климат-изменение 2014 года: смягчение изменения климата.Вклад Рабочей группы III в Пятый оценочный отчет Межправительственной группы экспертов по изменению климата

.

Кембриджский университет пресс

,

Кембридж, Великобритания и Нью-Йорк, NY, USA

,

2014

.4

.4

MOREL

JC

,

MESBAH

A

,

Oggero

M

et al. .

Строительство домов из местных материалов: средства радикального снижения воздействия строительства на окружающую среду

.

Среда сборки

2001

;

36

:

1119

26

.5

Jaquin

PA

,

Augarde

C

,

Gerrard

CM

.

Хронологическое описание пространственного развития техники утрамбовки земли

.

Int J Archit Herit

2008

;

2

:

377

400

.6

Código Técnico de la Edificación. Министрио де Фоменто (CTE). REAL DECRETO 314/2006, 17 марта, por el que se aprueba el Código Técnico de la Edificación.

7

Хименес Дельгадо

MC

,

Каньяс Герреро

I

.

Выбор грунтов для строительства из нестабилизированных грунтов: обзор нормативов

.

Constr Build Mater

2007

; .

Температурные характеристики изолированного от земли автономного здания — The Brighton Earthship

.

Renew Energ

2009

;

34

:

2037

:

43

43

.9

Gagliano

A

,

Patania

F

,

Nocera

F

, et al. .

Оценка динамических тепловых характеристик массивных зданий

.

Energ Build

2014

;

72

:

361

70

.10

Хиткот

К.

Тепловые характеристики земляных зданий

Inf Constr

2011

;

63

:

117

26

.11

BUI

qb

,

Morel

JC

,

Hans

S

, et al. .

Поведение при сжатии непромышленных материалов в гражданском строительстве с помощью трех масштабных экспериментов: случай утрамбованной земли

.

Материнская структура

2009

;

42

:

1101

16

.12

Венкатарама Редди

БВ

,

Прасанна Кумар

P

.

Энергия, воплощенная в цементных стабилизированных утрамбованных земляных стенах

.

Energ Build

2010

;

42

:

380

85

.13

Кариявасам

KKGKD

,

Джаясингхе

C

.

Утрамбованная земля, стабилизированная цементом, как надежный строительный материал

.

Constr Build Mater

2016

;

105

:

519

:

27

.14

27

.14

Houben

H

,

ALVA Balderrama

A

,

Simon

S

.Наше земное архитектурное наследие: исследование и сохранение материалов. БЮЛЛЕТЕНЬ MRS/МАЙ 2004 г. Доступен на сайте www.mrs.org/publications/bulletin.

15

Барбета и Сола

G

. Mejora де ла tierra estabilada en el desarrollo де уна arquitectura sostenible Hacia el siglo XXI. ETSAB (Escola Superior d’Arquitectura de Barcelona) de la UPC (Universitat Politècnica de Catalunya),

2002

.16

Хименес Дельгадо

MC

,

113IC 900 113IC 900

Земляное строительство в Испании

.

Constr Build Mater

2006

;

20

:

679

90

.17

ASTM D2487-11. Стандартная практика классификации грунтов для инженерных целей (Единая система классификации почв). ASTM International, Западный Коншохокен, Пенсильвания, 2011. www.astm.org.

18

UNE 103101:1995. Гранулометрический анализ почвы методом скрининга.

19

Минке

Г

. Здание с землей.Биркхойзер — Издательство по архитектуре. Базель, Швейцария, 2009 г. IBSN-13: 978-3-7643-8992-5.

20

Маленький

Б

,

Мортон

Т

. Строительство из земли в Шотландии: инновационный дизайн и экологичность. Шотландия Центральное исследовательское подразделение Шотландии,

2001

.21

Холл

M

,

Джербиб

Y

.

Изготовление образцов утрамбованной земли: контекст, рекомендации и последовательность

.

Constr Build Mater

2004

; .

Предел прочности набитых земляных стен с отверстиями

.

Proc ICE Struct Buildings

1995

;

110

:

278

87

.23

Маниатидис

В

,

Уокер

P

.

Прочность утрамбованного грунта при сжатии

.

J Mater Civil Eng

2008

;

20

:

230

38

38

.24

Jaquin

PA

,

Agarde

CE

,

Gerrard

см

.

Анализ исторической постройки из утрамбованного грунта

.

Структурный анализ исторической застройки

. В: Лоренсу П.Б., Рока П., Модена С., Агравал С. (ред.).

Нью-Дели, Индия

,

2006

. ISBN 972-8692-27-7.25

UNE EN 772-1:

2011

.Методы испытаний кирпичной кладки. Часть 1. Определение прочности на сжатие. Базы для el diseño y construcción con tapial. Mongrafías de la Dirección General para la vivienda y arquitectura. МОПТ. Часть V: Контроль выброса. Мадрид, 1992 г.: Ministryio de Obras Públicas y Transportes. Генерал Секретария Técnica,

1992

.27

Kottek

M

,

M

,

,

J

,

BECK

C

,

Rudolf

B

,

Rubel

F

.

Карта мира с классификацией климата Кеппен-Гейгера обновлена ​​

.

Метеорол Z

2006

;

15

:

259

63

.28

Маргарит и Розет

J

. Els graus-dia de calefacció i refrigeració de Catalunya: результаты муниципального уровня. №14). Барселона

2003

: Generalitat de Catalunya–ICAEN.

© The Author, 2016. Опубликовано Oxford University Press.

История бетона — InterNACHI®

by Nick Gromicko, CMI® and Kenton Shepard

Период времени, в течение которого был впервые изобретен бетон, зависит от того, как интерпретируется термин «бетон».«Древние материалы представляли собой сырой цемент, полученный путем дробления и обжига гипса или известняка. Известь также относится к измельченному, обожженному известняку. Когда к этим цементам добавили песок и воду, они превратились в раствор, похожий на гипс, используемый для склеивания камней друг с другом. На протяжении тысячелетий эти материалы совершенствовались, комбинировались с другими материалами и в конечном итоге превратились в современный бетон.

Современный бетон производится с использованием портландцемента, крупных и мелких заполнителей из камня и песка и воды.Добавки представляют собой химические вещества, добавляемые в бетонную смесь для контроля ее свойств схватывания, и используются в основном при укладке бетона в экстремальных условиях окружающей среды, таких как высокие или низкие температуры, ветреная погода и т. д.

Предшественник бетона был изобретен примерно в 1300 г. до н.э. Восточные строители обнаружили, что, когда они покрывали свои глиняные крепости и стены домов снаружи тонким влажным слоем обожженного известняка, он вступал в химическую реакцию с газами в воздухе, образуя твердую защитную поверхность.Это был не бетон, но это было началом разработки цемента.

Ранние цементные композиционные материалы обычно включали измельченный раствор, обожженный известняк, песок и воду, которые использовались для строительства из камня, в отличие от отливки материала в форму, которая, по сути, используется в современном бетоне с формой. бетонные формы.

Являясь одним из ключевых компонентов современного бетона, цемент существует уже давно. Около 12 миллионов лет назад на территории современного Израиля в результате реакции между известняком и горючим сланцем в результате самовозгорания образовались естественные залежи.Однако цемент не является бетоном. Бетон — композитный строительный материал, и ингредиенты, одним из которых является цемент, со временем менялись и меняются даже сейчас. Эксплуатационные характеристики могут изменяться в зависимости от различных сил, которым должен противостоять бетон. Эти силы могут быть постепенными или интенсивными, они могут исходить сверху (гравитация), снизу (пучение почвы), сбоку (боковые нагрузки), или они могут принимать форму эрозии, истирания или химического воздействия. Ингредиенты бетона и их пропорции называются проектной смесью.

Раннее использование бетона

Первые похожие на бетон сооружения были построены набатейскими торговцами или бедуинами, которые оккупировали и контролировали ряд оазисов и создали небольшую империю в регионах южной Сирии и северной Иордании примерно в 6500 г. до н.э. . Позже они обнаружили преимущества гидравлической извести, то есть цемента, который затвердевает под водой, и к 700 г. до н.э. построили печи для приготовления раствора для строительства домов из бутовых стен, бетонных полов и подземных водонепроницаемых цистерн.Цистерны держались в секрете и были одной из причин, по которой набатеи смогли процветать в пустыне.

При изготовлении бетона жители Набатеи понимали, что смесь должна быть как можно более сухой или с малой осадкой, поскольку избыток воды приводит к образованию пустот и слабых мест в бетоне. Их строительные методы включали утрамбовку свежеуложенного бетона специальными инструментами. В процессе трамбовки образовалось больше геля, который представляет собой связующий материал, образующийся в результате химических реакций, происходящих во время гидратации, которые связывают частицы и объединяются вместе.


Древнее здание Набатеи

Как и у римлян 500 лет спустя, у набатеев был местный материал, который можно было использовать для придания водонепроницаемости цементу. На их территории находились крупные поверхностные залежи мелкозернистого кварцевого песка. Подземные воды, просачивающиеся через кремнезем, могут превратить его в пуццолановый материал, представляющий собой песчаный вулканический пепел. Чтобы сделать цемент, набатеи обнаружили залежи, собрали этот материал и смешали его с известью, а затем нагрели в тех же печах, которые они использовали для изготовления своей керамики, поскольку целевые температуры находились в том же диапазоне.

Примерно к 5600 г. до н.э. вдоль реки Дунай на территории бывшей страны Югославии были построены дома с использованием бетона для полов.

Египет

Около 3000 г. до н.э. древние египтяне использовали глину, смешанную с соломой, для изготовления кирпичей. Грязь с соломой больше похожа на саман, чем на бетон. Тем не менее, они также использовали гипсовые и известковые растворы при строительстве пирамид, хотя большинство из нас думает о растворе и бетоне как о двух разных материалах. Для Великой пирамиды в Гизе потребовалось около 500 000 тонн раствора, который использовался в качестве подстилки для облицовочных камней, образующих видимую поверхность готовой пирамиды.Это позволило каменщикам вырезать и устанавливать облицовочные камни с раскрытием швов не шире 1/50 дюйма.


Камень для облицовки пирамиды


Китай

Примерно в это же время северные китайцы использовали форму цемента при строительстве лодок и Великой Китайской стены. Спектрометрические испытания подтвердили, что ключевым ингредиентом раствора, использованного при строительстве Великой китайской стены и других древних китайских построек, был клейкий липкий рис. Некоторые из этих построек выдержали испытание временем и выдержали даже современные попытки сноса.


Рим

К 600 г. до н.э. греки открыли природный материал пуццолан, который проявлял гидравлические свойства при смешивании с известью, но греки не были так плодовиты в строительстве из бетона, как римляне. К 200 г. до н.э. римляне очень успешно строили из бетона, но это не было похоже на бетон, который мы используем сегодня. Это был не пластичный, текучий материал, разлитый по формам, а скорее сцементированный щебень. Римляне строили большую часть своих построек, складывая камни разного размера и вручную заполняя промежутки между камнями раствором.Наземные стены были облицованы как внутри, так и снаружи глиняными кирпичами, которые также служили формами для бетона. Кирпич практически не имел структурной ценности, и его использование было в основном косметическим. До этого и в большинстве мест того времени (включая 95% Рима) обычно использовались строительные растворы, представляющие собой простой известняковый цемент, который медленно затвердевал в результате реакции с переносимым по воздуху углекислым газом. Истинная химическая гидратация не происходила. Эти минометы были слабыми.

Для более грандиозных и искусных построек римлян, а также для их наземной инфраструктуры, требующей большей прочности, они делали цемент из естественно реактивного вулканического песка под названием harena fossicia .Для морских сооружений и сооружений, подверженных воздействию пресной воды, таких как мосты, доки, ливневые стоки и акведуки, они использовали вулканический песок, называемый пуццуоланой. Эти два материала, вероятно, представляют собой первое крупномасштабное использование действительно цементного вяжущего. Pozzuolana и harena fossicia вступают в химическую реакцию с известью и водой, гидратируясь и затвердевая в камнеподобную массу, которую можно использовать под водой. Римляне также использовали эти материалы для строительства больших сооружений, таких как римские бани, Пантеон и Колизей, и эти сооружения стоят до сих пор.В качестве примесей они использовали животный жир, молоко и кровь — материалы, отражающие очень примитивные методы. С другой стороны, помимо использования природного пуццолана, римляне научились производить два типа искусственного пуццолана — кальцинированную каолинитовую глину и кальцинированные вулканические камни, — что, наряду с впечатляющими строительными достижениями римлян, свидетельствует о высоком уровне технического совершенства для того времени.

Пантеон


Построенный римским императором Адрианом и завершенный в 125 году нашей эры, Пантеон имеет самый большой неармированный бетонный купол из когда-либо построенных.Купол имеет диаметр 142 фута и имеет 27-футовое отверстие, называемое окулусом, на вершине, которая находится на высоте 142 фута над полом. Он был построен на месте, вероятно, начиная с внешних стен и наращивая все более тонкие слои, продвигаясь к центру.


Наружные стены фундамента Пантеона имеют ширину 26 футов и глубину 15 футов и сделаны из пуццоланового цемента (известь, химически активный вулканический песок и вода), утрамбованного поверх слоя плотного каменного заполнителя.То, что купол все еще существует, является чем-то вроде счастливой случайности. Оседание и движение в течение почти 2000 лет, а также случайные землетрясения создали трещины, которые в обычных условиях ослабили бы структуру настолько, что к настоящему времени она должна была бы рухнуть. Внешние стены, поддерживающие купол, содержат семь равномерно расположенных ниш с камерами между ними, которые выходят наружу. Эти ниши и камеры, первоначально предназначенные только для минимизации веса конструкции, тоньше, чем основные части стен, и действуют как контрольные соединения, которые контролируют расположение трещин.Напряжения, вызванные движением, снимаются трещинами в нишах и камерах. Это означает, что купол в основном поддерживается 16 толстыми структурно прочными бетонными колоннами, образованными частями наружных стен между нишами и камерами. Другим методом экономии веса было использование очень тяжелых заполнителей с низкой структурой и использование более легких и менее плотных заполнителей, таких как пемза, высоко в стенах и в куполе. Стенки также сужаются по толщине, чтобы уменьшить вес выше.

Римские гильдии

Еще одним секретом успеха римлян было использование ими торговых гильдий. У каждого ремесла была гильдия, члены которой отвечали за передачу своих знаний о материалах, методах и инструментах ученикам и римским легионам. Помимо боевых действий, легионы обучались самодостаточности, поэтому их также обучали методам строительства и инженерии.

Технологические вехи

В Средние века бетонные технологии отстали.После падения Римской империи в 476 году нашей эры методы изготовления пуццоланового цемента были утеряны до тех пор, пока обнаружение в 1414 году рукописей, описывающих эти методы, не возродило интерес к строительству из бетона.

Только в 1793 году технология сделала большой скачок вперед, когда Джон Смитон открыл более современный метод производства гидравлической извести для цемента. Он использовал известняк, содержащий глину, которую обжигали до тех пор, пока она не превращалась в клинкер, который затем измельчали ​​в порошок.Он использовал этот материал при исторической реконструкции маяка Эддистоун в Корнуолле, Англия.

 

Версия Смитона (третья) Эддистоунского маяка, завершенная в 1759 году. 

Через 126 лет он рухнул из-за эрозии скалы, на которой стоял.

 

 

Наконец, в 1824 году англичанин по имени Джозеф Аспдин изобрел портландцемент, обжигая мелкоизмельченный мел и глину в печи до удаления углекислого газа.Он был назван «портландским» цементом, потому что он напоминал высококачественные строительные камни, найденные в Портленде, Англия. Широко распространено мнение, что Аспдин был первым, кто нагрел материалы из оксида алюминия и кремнезема до точки стеклования, что привело к плавлению. В процессе витрификации материалы становятся стеклоподобными. Аспдин усовершенствовал свой метод, тщательно смешивая известняк и глину, измельчая их в порошок, а затем сжигая смесь в клинкер, который затем измельчали ​​в готовый цемент.

Состав современного портландцемента

До того, как был открыт портландцемент, и в течение нескольких лет после этого использовались большие количества природного цемента, который производился путем обжига природной смеси извести и глины.Поскольку ингредиенты натурального цемента смешаны по своей природе, его свойства сильно различаются. Современный портландцемент производится в соответствии с подробными стандартами. Некоторые из многих соединений, обнаруженных в нем, важны для процесса гидратации и химических характеристик цемента. Его изготавливают путем нагревания смеси известняка и глины в печи до температуры от 1300°F до 1500°F. До 30% смеси становится расплавленным, а остальная часть остается в твердом состоянии, подвергаясь химическим реакциям, которые могут быть медленными.В конце концов, смесь образует клинкер, который затем измельчают в порошок. Добавляется небольшое количество гипса, чтобы замедлить скорость гидратации и сохранить работоспособность бетона дольше. Между 1835 и 1850 годами впервые были проведены систематические испытания для определения прочности цемента на сжатие и растяжение, а также первые точные химические анализы. Только в 1860 году впервые был произведен портландцемент современного состава.

Печи

На заре производства портландцемента печи были вертикальными и стационарными.В 1885 году английский инженер разработал более эффективную печь, которая была горизонтальной, слегка наклонной и могла вращаться. Вращающаяся печь обеспечивала лучший контроль температуры и лучше смешивала материалы. К 1890 году на рынке доминировали вращающиеся печи. В 1909 году Томас Эдисон получил патент на первую длинную печь. Эта печь, установленная на цементном заводе Edison Portland Cement Works в Нью-Виллидж, штат Нью-Джерси, имела длину 150 футов. Это было примерно на 70 футов длиннее, чем печи, использовавшиеся в то время. Промышленные печи сегодня могут иметь длину до 500 футов.


Вращающаяся печь

Вехи строительства

Хотя и были исключения, в 19 годах бетон использовался в основном для промышленных зданий. Он считался социально неприемлемым в качестве строительного материала по эстетическим соображениям. Первое широкое использование портландцемента в жилищном строительстве было в Англии и Франции между 1850 и 1880 годами французом Франсуа Куанье, который добавил стальные стержни, чтобы предотвратить расползание наружных стен, а позже использовал их в качестве элементов изгиба.Первым домом, построенным из железобетона, был коттедж для прислуги, построенный в Англии Уильямом Б. Уилкинсоном в 1854 году. В 1875 году американский инженер-механик Уильям Уорд построил первый дом из железобетона в США. Он до сих пор стоит в Порт-Честере, штат Нью-Йорк. Уорд усердно вел записи о строительстве, поэтому об этом доме известно очень много. Он был построен из бетона из-за страха его жены перед огнем, и, чтобы быть более приемлемым в обществе, он был спроектирован так, чтобы напоминать каменную кладку.Это было началом того, что сегодня представляет собой отрасль стоимостью 35 миллиардов долларов, в которой занято более 2 миллионов человек только в США.


Дом, построенный Уильямом Уордом, обычно называют замком Уорда.

В 1891 году Джордж Варфоломей залил первую бетонную улицу в США, и она существует до сих пор. Бетон, использованный для этой улицы, прошел испытания при давлении около 8000 фунтов на квадратный дюйм, что примерно в два раза превышает прочность современного бетона, используемого в жилищном строительстве.


Корт-стрит в Беллефонтейне, штат Огайо, старейшая бетонная улица в США.S.

К 1897 году Sears Roebuck продавала 50-галлонные бочки с импортным портландцементом по 3,40 доллара за штуку. Хотя в 1898 году производители цемента использовали более 90 различных формул, к 1900 году базовые испытания, если не методы производства, стали стандартизированными.

В конце 19 гг. использование сталежелезобетона более или менее одновременно развивалось немцем Г.А. Уэйсс, француз Франсуа Хеннебик и американец Эрнест Л.Выкуп. Рэнсом начал строительство из армированного сталью бетона в 1877 году и запатентовал систему, в которой использовались скрученные квадратные стержни для улучшения связи между сталью и бетоном. Большинство построенных им сооружений были промышленными.

Компания Hennebique начала строить дома из армированной стали во Франции в конце 1870-х годов. Он получил патенты на свою систему во Франции и Бельгии и добился больших успехов, в конце концов построив империю, продавая франшизы в крупных городах. Он продвигал свой метод, читая лекции на конференциях и разрабатывая собственные стандарты компании.Как и Рэнсом, большинство построек, построенных Хеннебиком, были промышленными. В 1879 году компания Wayss купила права на систему, запатентованную французом Монье, который начал использовать сталь для укрепления бетонных цветочных горшков и контейнеров для растений. Wayss продвигал систему Wayss-Monier.

В 1902 году Огюст Перре спроектировал и построил многоквартирный дом в Париже, используя железобетон для колонн, балок и перекрытий. В здании не было несущих стен, но имелся элегантный фасад, что делало бетон более социально приемлемым.Здание вызвало всеобщее восхищение, и бетон стал более широко использоваться как архитектурный, так и строительный материал. Его дизайн оказал влияние на проектирование железобетонных зданий в последующие годы.


25 Rue Franklin в Париже, Франция

В 1904 году в Цинциннати, штат Огайо, было построено первое бетонное высотное здание. Его высота составляет 16 этажей или 210 футов.


Здание Ингаллс в Цинциннати, штат Огайо

В 1911 году в Риме был построен мост Рисорджименто.Его длина составляет 328 футов.


Римский мост Рисорджименто

В 1913 году в Балтимор, штат Мэриленд, была доставлена ​​первая партия готовой смеси. Четыре года спустя Национальное бюро стандартов (ныне Национальное бюро стандартов и технологий) и Американское общество испытаний и материалов (ныне ASTM International) установили стандартную формулу портландцемента.

В 1915 году Матте Трукко построил пятиэтажный автомобильный завод Fiat-Lingotti в Турине из железобетона.На крыше здания находился автомобильный испытательный трек.


 Автозавод Fiat-Lingotti в Турине, Италия

Эжен Фрейсине был французским инженером и пионером в использовании железобетонных конструкций. В 1921 году он построил два гигантских ангара с параболическими арками для дирижаблей в аэропорту Орли в Париже. В 1928 году он получил патент на предварительно напряженный бетон.



Ангар на дирижабля параболинга в Париже, Франция






8

Воздушные увлечения

В 1930 году были разработаны воздушные агенты, которые были значительно увеличены стойкость бетона к замерзанию и улучшение его удобоукладываемости.Вовлечение воздуха было важным достижением в повышении долговечности современного бетона. Воздухововлечение — это использование реагентов, которые при добавлении в бетон во время перемешивания создают множество пузырьков воздуха, которые чрезвычайно малы и расположены близко друг к другу, и большая часть из них остается в затвердевшем бетоне. Бетон затвердевает в результате химического процесса, называемого гидратацией. Чтобы произошла гидратация, бетон должен иметь минимальное водоцементное отношение 25 частей воды на 100 частей цемента. Вода, превышающая это соотношение, является избыточной водой и помогает сделать бетон более пригодным для укладки и отделки.По мере высыхания и затвердевания бетона лишняя вода испаряется, оставляя поверхность бетона пористой. В эти поры может попадать вода из окружающей среды, такой как дождь и таяние снега. Морозная погода может превратить эту воду в лед. Когда это происходит, вода расширяется, создавая небольшие трещины в бетоне, которые будут увеличиваться по мере повторения процесса, что в конечном итоге приводит к отслаиванию поверхности и износу, называемому отслаиванием. Когда бетон наполнен воздухом, эти крошечные пузырьки могут слегка сжиматься, поглощая часть напряжения, создаваемого расширением, когда вода превращается в лед.Вовлеченный воздух также улучшает удобоукладываемость, поскольку пузырьки действуют как смазка между заполнителем и частицами в бетоне. Захваченный воздух состоит из более крупных пузырьков, попавших в бетон, и не считается полезным.

Thin Shell

Опыт строительства из железобетона в конечном итоге позволил разработать новый способ строительства из бетона; метод тонкой оболочки включает строительные конструкции, такие как крыши, с относительно тонкой оболочкой из бетона.Купола, арки и сложные кривые обычно строятся с помощью этого метода, поскольку они имеют естественную прочную форму. В 1930 году испанский инженер Эдуардо Торроха спроектировал для рынка в Альхесирасе невысокий купол толщиной 3,5 дюйма и шириной 150 футов. Стальные тросы использовались для формирования натяжного кольца. Примерно в то же время итальянец Пьер Луиджи Нерви начал строительство ангаров для ВВС Италии, показанных на фото ниже.


Сборные ангары для ВВС Италии

Ангары были отлиты на месте, но в большинстве работ Нерви использовал сборный железобетон.

Вероятно, самым опытным человеком, когда дело дошло до строительства с использованием методов бетонных оболочек, был Феликс Кандела, испанский математик, инженер-архитектор, который практиковал в основном в Мехико. Крыша Лаборатории космических лучей в Университете Мехико была построена толщиной 5/8 дюйма. Его фирменной формой был гиперболический параболоид. Хотя здание, показанное на фотографии ниже, не было спроектировано Канделой, это хороший пример гиперболической параболоидной крыши.


Гиперболическая параболоидная крыша церкви в Боулдере, штат Колорадо


Та же строящаяся церковь ниже.


Сиднейский оперный театр в Сиднее, Австралия другие сооружения, связанные с плотиной. Имейте в виду, что это произошло менее чем через 20 лет после того, как была установлена ​​стандартная формула цемента.


Заполнение бетоном колонн плотины Гувера в феврале 1934 г. прохладно, а напряжения от выделяемого тепла и сжатия, происходящего при отверждении бетона, могут привести к растрескиванию и разрушению конструкции.Решение заключалось в том, чтобы залить плотину рядом блоков, которые образовывали колонны, причем некоторые блоки были размером до 50 квадратных футов и высотой 5 футов. Каждая секция высотой 5 футов имеет ряд труб диаметром 1 дюйм, через которые прокачивалась речная вода, а затем механически охлажденная вода для отвода тепла. Как только бетон перестал сжиматься, трубы заполнили цементным раствором. Образцы бетонного сердечника, испытанные в 1995 году, показали, что бетон продолжает набирать прочность и имеет прочность на сжатие выше средней.


Верхняя сторона плотины Гувера показана во время первого заполнения построен. Он содержит 12 миллионов ярдов бетона. Раскопки потребовали удаления более 22 миллионов кубических ярдов грязи и камня. Чтобы уменьшить количество автомобильных перевозок, была построена конвейерная лента длиной 2 мили. В местах фундамента раствор закачивался в отверстия, пробуренные глубиной от 660 до 880 футов (в граните), чтобы заполнить любые трещины, которые могут ослабить землю под плотиной.Во избежание обрушения котлована от веса вскрыши в землю были вставлены 3-дюймовые трубы, по которым перекачивалась охлажденная жидкость из холодильной установки. Это заморозило землю, стабилизировав ее настолько, что строительство могло продолжаться.


Плотина Гранд-Кули

Бетон для плотины Гранд-Кули был уложен с использованием тех же методов, что и для плотины Гувера. После помещения в колонны холодная речная вода прокачивалась по трубам, встроенным в твердеющий бетон, снижая температуру в формах с 105° F (41° C) до 45° F (7° C).Это привело к тому, что плотина сократилась примерно на 8 дюймов в длину, а образовавшиеся щели были заполнены цементным раствором.


Строящаяся плотина Гранд-Кули

Высотное строительство

В годы, последовавшие за строительством здания Ингаллс в 1904 году, большинство высотных зданий были сделаны из стали. Строительство в 1962 году 60-этажных башен-близнецов Бертрана Голдберга в Чикаго вызвало новый интерес к использованию железобетона для высотных зданий.

Самая высокая конструкция в мире (по состоянию на 2011 год) построена из железобетона. Бурдж-Халифа в Дубае в Объединенных Арабских Эмиратах (ОАЭ) имеет высоту 2717 футов.

Вот несколько фактов:

  • Это многофункциональная структура с гостиницей, офисными и торговыми помещениями, ресторанами, ночными клубами, бассейнами и 900 жилыми домами.
  • При строительстве было использовано 431 600 кубических ярдов бетона и 61 000 тонн арматуры.
  • Пустой вес здания составляет около 500 000 тонн, что примерно равно весу раствора, использованного при строительстве Великой пирамиды в Гизе.
  • Бурдж-Халифа может одновременно вместить 35 000 человек.
  • Чтобы покрыть 160 этажей, некоторые из 57 лифтов двигаются со скоростью 40 миль в час.
  • Жаркий и влажный климат Дубая в сочетании с кондиционированием воздуха, необходимым для работы при температурах наружного воздуха, достигающих более 120°F, приводит к образованию такого количества конденсата, что он собирается в сборном баке в подвале и используется для орошения ландшафта.


Бурдж-Халифа в Дубае

Великая пирамида в Гизе удерживала рекорд самой высокой рукотворной постройки в мире около 4000 лет.Строительство здания на 568 футов выше Бурдж-Халифа планируется завершить в 2016 году в Кувейте.

 

*************************

 

Эта статья является первой в серии, которая поможет инспекторам InterNACHI понять характеристики и визуально осмотрите бетон.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.