Бетон на вулканическом шлаке
Alkstroy.ru

Строительный портал

Бетон на вулканическом шлаке

Использование вулканических шлаков

Вулканические шлаки – сыпучие и обломочные породы пористой ноздреватой структуры из вулканического стекла основного либо среднего состава с примесью других продуктов вулканических извержений. На территории Бурятии имеются Хурай-Цакирское (Закаменский район) и Тункинское месторождение вулканических шлаков. На шлак похожа пемза, отличающаяся от него химическими свойствами, но пемза легче и светлее шлака. Цвет шлака так же, как и пемзы, и туфа определяется его химическим составом: если преобладает оксид железа над его закисью, то цвет породы красный, если наоборот, то черный. В черных породах может быть одинаковое количество оксида и закиси железа.

Вулканические шлаки природного состава характеризуются наличием гранул различной величины, от пылевидных составляющих (размером менее 0,14мм) до крупных обломков – так называемых шлаковых бомб, объемом до 1-2м.

Материал тем эффективнее, чем больше его прочность при сжатии и меньше плотность, соотношение между ними наглядно иллюстрирует коэффициент легкости К:

где R – прочность при сжатии, кгс/см 2 , р-средняя плотность, кг/м 3 .

Исследования показали, что молотый вулканический шлак придает мелкозернистому шлакобетону жаростойкие свойства (до 800 0 С).

Коэффициент размягчения Хурай-Цакирских шлаков достаточно высок и колеблется в пределах 0,75-0,810,75, что позволяет использовать их как в теплоизоляционных, так и в конструкционно-теплоизоляционных бетонах.

Истинная плотность шлаков составляет 2,7-2,8 т/м, т.е. такая же, как у армянских шлаков.

С увеличением плотности увеличивается прочность и модуль упругости шлака, как и других материалов, но между R и наблюдается линейная связь (с достаточной степенью близости) вместо квадратичной R=61, где -отношение средней плотности и истинной плотности каменного материала.

По мере водонасыщения деформативные свойства шлаков, как и всех каменных материалов, изменяются: вода продвигается до того места, где ширина пор становится равной размеру молекулы воды. В результате расклинивающего эффекта происходит набухание шлака, появление микротрещин, ослабление прочности и снижение модуля упругости.

Вулканические шлаки Бурятии удовлетворяют требованиям, предъявляемым к природным пористым заполнителям для легких бетонов.

Испытание шлака, молотого до удельной поверхности 2000-5000 см 2 /г, показало его высокую гидравлическую активность, в связи с чем его можно отнести не к заполнителю, а к вяжущему. Пылевидные шлаковые частицы в бетоне играют роль активной минеральной добавки (АМД), химическое взаимодействие которой с гидроксидом кальция, выделяющимся при твердении цементного клея, увеличивается с повышением температуры. Следовательно, для шлакобетонов, содержащих АМД, тепловлажностная обработка (ТВО) наиболее эффективна.

Закаменские шлаки стойки против силикатного и железистого распадов. Кроме того, они характеризуются достаточно высокой морозостойкостью, позволяющей получать на их основе бетоны марки F 150 и выше.

В зависимости от условий твердения прочность шлакобетона изменяется по-разному: во влажных условиях при положительной температуре она возрастает в 1,5-2 раза, при твердении в воздушно-сухих условиях и положительной температуре – уменьшается в 1,5-2 раза. Особенно сказывается на снижении прочности шлакобетона отсутствие начального ухода за ним. Аналогичное явление наблюдали многие исследователи для разных бетонов. На изменение прочности шлакобетона во времени существенное влияние оказывают гранулометрический состав заполнителя, расход цемента, а также водоцементное отношение В/Ц.

Явления, протекающие при вибрировании – наиболее распространенном методе уплотнения легкобетонных смесей, отличны от тех, что наблюдаются при вибрировании бетонных смесей на тяжелых заполнителях. Это объясняется особенностями свойств пористых легких заполнителей: меньшей средней плотностью, повышенными водопоглощением и шероховатостью поверхности. В результате, бетонные смеси на пористых заполнителях в сравнении со смесями на плотных заполнителях характеризуются меньшей степенью самоуплотнения, большим сопротивлением сдвигу, повышенным внутренним трением.

Предельные деформации при нормальных температурно-влажностных условиях хранения шлакобетона увеличиваются за 3 года примерно на 10-20 %.

Усадка легких бетонов больше, чем тяжелых, – это положение справедливо и для шлакобетонов, что объясняется повышенной деформативностью пористых заполнителей, уменьшением водосодержания бетона, контракцией, самовакуумированием, карбонизацией и т.д. Процесс усадки сложен и длителен, зависит от многих факторов, которые можно разделить на две группы; в первую входят вид заполнителя, его деформативные свойства гранулометрический состав, вид и сорт цемента, состав бетона и его В/Ц; во вторую – размеры образцов, температурно-влажностный режим окружающей среды, возраст бетона и т. д. При заданных определенных материалах наибольшее влияние на усадку оказывают В/Ц, расход цемента, количество пылевидной составляющей в бетоне, его возраст и температурно-влажностный режим.

Применение железистых и серосодержащих побочных продуктов

Пиритные огарки – отход производства серной кислоты, потребляющей в качестве основного исходного сырья серный колчедан. Основная масса этих отходов поступает в отвалы, а некоторая часть используется в качестве корректирующей высокожелезистой добавки в сырьевую смесь при производстве портландцемента.

1. ТИПЫ, ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ И РАЗМЕРЫ

1.1. Камни изготавливают в виде полнотелых и пустотелых прямоугольных параллелепипедов и подразделяют на следующие типы:

СКЦ – на цементном вяжущем;

СКИ – на известковом вяжущем;

СКШ – на шлаковом вяжущем;

СКГ – на гипсовом вяжущем.

Камни подразделяют на целые (1), продольные половинки (2) и перегородочные (3).

камней по прочности на сжатие

Справочная масса камня,

от 800 до 2200 кг/м 3

Объем бетона, дм 3

Примечание . Камни типов СКЦ, СКИ и СКШ изготавливают полнотелыми и пустотелыми, камни типа СКГ – полнотелыми со средней плотностью от 1200 до 1650 кг/м 3 . Допускается по заказу потребителя, согласованному с проектной организацией, изготавливать камни типа СКГ пустотелыми.

1.2. Основные типы, размеры и справочная масса бетонных стеновых камней должна соответствовать приведенным в табл. 1 и на черт. 1-3. Допускается изготовление камней размерами 410 ´ 200 ´ 200; 288 ´ 288 ´ 138 и 288 ´ 138 ´ 138 мм.

По согласованию с потребителем и базовой организацией по стандартизации пустотелые камни допускаются изготовлять с другим числом, расположением и формой пустот при условии обеспечения средней плотности камней не более указанных в п. 1.7.

1.3. Толщина наружных стенок пустотелых камней не должна быть менее 20 мм.

Толщина горизонтальной диафрагмы в наиболее тонкой части не должна быть менее 10 мм.

1.4. По прочности на сжатие камни подразделяют на марки: 200, 150, 125, 100, 75, 50, 35, 25.

Морозостойкость перегородочных камней и камней на гипсовом вяжущем не регламентируют.

1.6. Камни подразделяют на рядовые (Р) и лицевые (Л). Лицевые камни изготовляют с неокрашенными или окрашенными лицевыми поверхностями с маркой по прочности на сжатие не менее 75, по морозостойкости не менее 25.

1.7. Средняя плотность пустотелых камней не должна быть более 1650 кг/м 3 , а полнотелых камней 2200 кг/м 3 .

1.8. По средней плотности и теплопроводности камни подразделяют на эффективные – плотностью до 1400 кг/м 3 , условно-эффективные – плотностью от 1401 до 1650 кг/м 3 и тяжелые – плотностью более 1650 кг/м 3 .

Теплопроводность некоторых видов легких бетонов, а также эффективных и условно-эффективных камней (типов СКЦ, СКИ и СКШ), используемых при кладке наружных стен, приведена в табл. 1-3 справочного приложения 1.

1.9. Масса одного камня не должна быть более 31 кг.

1.10. В зависимости от типов, марок, плотности и морозостойкости бетонным камням присваивают условные обозначения.

Пример условного обозначения стенового бетонного лицевого камня на цементном вяжущем, размером 390 ´ 190 ´ 188 мм, марки 125, плотностью 1600 кг/м 3 , морозостойкостью Мрз 25:

СКЦ-1Л 125/1600/25 ГОСТ 6133-84

То же, рядового, па известковом вяжущем, размером 390 ´ 90 ´ 188, марки 75, плотностью 1500 кг/м 2 , морозостойкостью Мрз 15

СКИ-1Р 75/1500/15 ГОСТ 6133-84

То же, рядового, на гипсовом вяжущем, размером 410 ´ 215 ´ 190 мм, марки 75, плотностью 1300 кг/м 3 :

СКГ-2Р 75/1300 ГОСТ 6133-84

2. ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ

2.1. Стеновые бетонные камни изготавливают в соответствии с требованиями настоящего стандарта по технологическому регламенту, утвержденному в установленном порядке.

2.2. Отклонения от номинальных размеров камней и показателей их внешнего вида не должны превышать указанных в табл. 2.

Отклонения от размеров, мм:

Отклонения от прямолинейности ребер и плоскостности граней, мм

Число отбитых и притупленных ребер и углов на одном изделии, глубиной до 20 мм и протяженностью по ребру до 100 мм

Число камней с трещинами, пересекающими одно или два смежных ребра, а также половняка, % от партии, не более

2.3. Размеры раковин, местных наплывов и впадин на бетонных поверхностях лицевых камней должны соответствовать требованиям ГОСТ 13015.0-83, ГОСТ 13015.1-81 для категории поверхности А6; диаметр раковин – не более 6 мм, глубина раковин, впадин и высота наплывов – не более 3 мм.

2.4. Цвет лицевых поверхностей лицевых камней должен соответствовать образцам-эталонам, утвержденным в установленном порядке.

Жировые или другие пятна размером более 10 мм на лицевых поверхностях камней не допускаются.

2.5. Предел прочности камней при сжатии в зависимости от марки по прочности не должен быть меньше значений, указанных в табл. 3.

2.6. Отпуск камней потребителю производят только по достижении ими отпускной прочности при сжатии, определяемой при испытании целых камней или контрольных образцов-кубов. При этом, отпускная прочность в процентах от проектной марки по прочности на сжатие не должна быть менее:

50 – для камней марок 100 и выше;

75 » » » 75 и ниже;

100 » » » марки 25 и камней из бетонов, изготовленных с автоклавной обработкой.

Предел прочности при сжатии по сечению (без вычета площади пустот для пустотелых изделий), МПа (кгс/см 2 ), не менее

Предел прочности при сжатии по сечению (без вычета площади пустот для пустотелых изделий), МПа (кгс/см 2 ), не менее

средний для трех образцов

наименьший для отдельных образцов

средний для трех образцов

наименьший для отдельных образцов

Предприятие-изготовитель при отпуске камней с прочностью ниже их проектной марки обязано гарантировать достижение ими проектной марки в возрасте 28 сут. со дня изготовления, а для гипсобетонных камней – в высушенном до постоянной массы состоянии.

Читать еще:  Бетон для фундамента марка под ленточный фундамент

2.7. В зависимости от марок по морозостойкости, указанных в п. 1.5, камни или образцы-кубы в насыщенном водой состоянии должны выдерживать без каких-либо признаков видимых повреждений (шелушения, расслоения, выкрашивания) не менее 50, 35, 25, 15 циклов замораживания и оттаивания соответственно.

Потеря прочности при сжатии образцов, испытанных на морозостойкости, не должна превышать 25 % марочной прочности контрольных образцов, а потеря массы не должна превышать 5 %.

2.8. Отпускная влажность гипсобетонных камней не должна быть более 12 %.

По согласованию изготовителя с потребителем допускается выпускать гипсобетонные камни с отпускной влажностью до 25 %.

2.9. Материалы, применяемые для изготовления камней, должны соответствовать требованиям стандартов и технических условий, перечень которых приведен в справочном приложении 2.

3. ПРАВИЛА ПРИЕМКИ

3.1. Камни принимают партиями. Размер партии устанавливают в количестве сменной выработки, но не более 250 м 3 .

Допускается при небольшой сменной выработке, не превышающей 30-50 м 3 , размер партии устанавливать в объеме недельной выработки, но не более 250 м 3 .

Каждая партия должна состоять из камней одного типа, одних марок по прочности и морозостойкости, изготовленных из материалов одного вида и качества.

3.2. Приемочный контроль камней проводят в сроки, указанные в табл. 4.

Проверка геометрических размеров и внешнего вида

Для каждой партии (по выборкам)

Прочность камней (определение марки)

Для каждой партии (п. 3.7)

Средняя плотность камней

Один раз в сутки

Один раз в 6 мес. для каждого вида камня каждый раз при изменении технологии

Определение цвета для окрашенных лицевых камней

Для каждой партии

Определение отпускной влажности

Один раз в 3 сут

3.3. Внешний вид, точность геометрических размеров, прочность и другие параметры контролируют по результатам испытаний отдельных камней, составляющих выборку.

Выборочный контроль по ГОСТ 23616-79 проводят в соответствии с табл. 5.

Объем партии, шт.

Объем выборки, шт.

3.4. В результате поштучной проверки входящих в выборку камней должно быть выявлено число дефектных камней по каждому показателю (внешний вид или геометрические размеры).

Камень следует считать дефектным по данному показателю, если он не отвечает требованиям настоящего стандарта по этому показателю.

3.5. Партию камней принимают по каждому из показателей, если число дефектных камней в выборке меньше или равно приемочному числу, и бракуют, если число дефектных камней больше или равно браковочному числу.

3.6. Камни из партии, не принятой в результате выборочного контроля, должны приниматься поштучно. При этом следует проверять соблюдение показателей, по которым партия не была принята.

Для определения морозостойкости используют шесть камней или образцов-кубов от одной или разных партий.

3.8. Потребитель имеет право проводить контрольную проверку соответствия камней требованиям настоящего стандарта, применяя для этой цели правила приемки, порядок отбора образцов и методы испытаний, предусмотренные настоящим стандартом.

4. МЕТОДЫ ИСПЫТАНИЙ

4.1. Определение линейных размеров качества поверхности и внешнего вида

4.1.1. Длину, ширину и высоту камней, а также величину отбитости измеряют металлической линейкой по ГОСТ 427-75 с погрешностью измерения не более 1 мм. Длину, ширину и высоту камней измеряют по трем ребрам, сходящимся в одной вершине.

4.1.3. Глубину отбитых или притупленных углов камней определяют по наибольшему ее значению при помощи штангенглубиномера с погрешностью измерения не более 1 мм.

4.1.4. Размеры раковин, наплывов и впадин камней проверяют металлической измерительной линейкой с ценой деления 0,5 мм.

4.2. Определение равномерности окрашивания лицевых камней проводят методом сравнения их с двумя эталонами, из которых один окрашен в слабый тон, а другой – в насыщенный тон того же цвета. Сравнение с эталонами производят при дневном свете на открытой площадке на расстоянии 10 м от глаз наблюдателя. Камни устанавливают между эталонами. Камни, окрашенные слабее образца-эталона слабого тона и сильнее образца-эталона насыщенного тона, приемке не подлежат.

4.3. Плотность камней определяют по ГОСТ 12730.1-78.

4.4. Предел прочности на сжатие камней определяют по ГОСТ 8462-85.

Прочность на сжатие образцов-кубов определяют по ГОСТ 10180-90.

4.5. Отпускную влажность гипсобетонных камней определяют по ГОСТ 12730.2-78.

4.6. Морозостойкость камней определяют по ГОСТ 7025-91 после достижения ими проектной марки.

5. МАРКИРОВКА, ХРАНЕНИЕ И ТРАНСПОРТИРОВАНИЕ

5.1. На торцевой поверхности камней должны быть нанесены несмываемой краской при помощи трафарета или штампа товарный знак предприятия-изготовителя. Камни должны маркироваться в каждом штабеле по одному в верхнем, среднем и нижнем рядах.

5.2. Предприятие-изготовитель обязано сопровождать каждую партию документами о качестве по ГОСТ 13015.3-81.

5.3. Камни должны храниться в штабелях уложенными на ровные площадки с водоотводами раздельно по типам и маркам. Высота штабеля не должна быть более 2,5 м. Верхний ряд пустотелых камней укладывают пустотами вниз.

5.4. Транспортируют камни на специализированных многооборотных плоских поддонах или пакетами с помощью полуавтоматических захватов автомобильным, железнодорожным, морским и речным транспортом в соответствии с Правилами перевозок грузов, действующими на этих видах транспорта, утвержденными в установленном порядке.

5.5. Камни на гипсовых вяжущих при хранении и транспортировании должны быть защищены от увлажнения атмосферными осадками.

6. ГАРАНТИИ ИЗГОТОВИТЕЛЯ

6.1. Изготовитель должен гарантировать соответствие поставляемых камней требованиям настоящего стандарта при соблюдении правил транспортирования, хранения и условий применения, установленных настоящим стандартом.

ПРИЛОЖЕНИЕ 1
Справочное

1. Теплопроводность бетона камней

Теплопроводность бетона камней, Вт/(м · ° С), при средней плотности бетона, кг/м 3 (для условий эксплуатации А/Б)

Вулканические шлаки

Азерит

Азерит – новый искусственный пористый заполнитель. Технология получения азерита включает предварительную термическую обработку исходного сырья при t=1450-2000 C, обеспечивающую перевод кристаллических составляющих материала в стекловидное состояние и быстрое охлаждение расплава со скоростью 300-400 с/мин, исключающее образование новых кристаллических фаз. Далее полученный материал измельчается до порошкообразного состояния, смешивается с газовыделяющей добавкой, увлажняется, гранулируется и вспучивается в обжиговых агрегатах.

Новая разработка позволяет производить пористый заполнитель из широко распространенных веществ минерального, в том числе и не вспучивающегося сырья различного по химическому, минералогическому и гранулометрическому составам, выпускать азеритовый гравий более чем в 2 раза легче и прочнее керамзитового гравия.

Получены на азеритовом гравии высокопрочные легкие бетоны со средней плотностью не более 1600кг/м в сухом состоянии. Прочностные деформативные свойства конструкционных бетонов на азеритовом заполнителе позволили рекомендовать их для несущих конструкций зданий и сооружений.

Расход цемента на 1м 3 азеритобетона оказался ниже рекомендуемых типовыми нормами для керамзитобетонов соответствующих марок.

Азеритобетоны обладают более упругими свойствами, чем бетоны на плотных заполнителях.

Стержневая напрягаемая арматура диаметром 12 мм надежно анкерируется в азеритобетонах.

Несмотря на первоначальный относительно повышенный расход топлива при производстве азеритового заполнителя, использование азерита в «деле» дает существенную экономию топлива.

Применение азеритобетона в наружных стеновых панелях на 30-42% снизит расход топливно-энергетических ресурсов на технологические нужды при изготовлении таких изделий; значительно сократит расход цемента, пористого заполнителя и арматурной стали.

По аналогии с керамзитовой технологией получены заполнители на основе глинозольной и глиноперлитовой смесей, для которых рекомендуется применять глину с содержанием 60-69кг/м кварца, тугоплавкие золы и перлит.

При обжиге глинозольной смеси при 1140-1180 С получают заполнитель средней плотности 450-650 кг/м , прочностью 2,8-5,3МПа, содержание стекловидной фазы 40-50%, а при обжиге во вращающихся печах при t=1200 С глиноперлитовой смеси получают заполнитель средней плотностью 300-550кг/м , прочностью 1,2-3,8МПа.

Разработан эффективный пористый искусственный заполнитель стеклоперлит, на основе природных недефицитных и некондиционных видов сырья (глины, горных пород) и отходов промышленности и горнодобывающих предприятий изготовляют по технологии пеностекла.

Технология стеклопорита предусматривает варку стекла, грануляцию, сушку, обжиг, охлаждение и складирование. Заполнитель получают путем вспучивания стеклопорошковых гранул во вращающихся печах.

Новые искусственные пористые заполнители исследованы в бетонах и могут применяться для изготовления как сборных, так и монолитных конструкций.

Вулканические шлаки – сыпучие и обломочные породы пористой ноздреватой структуры из вулканического стекла основного либо среднего состава с примесью других продуктов вулканических извержений. На шлак похожа пемза, отличающаяся от него химическими свойствами. Пемза легче и светлее шлака. Цвет шлака так же, как пемзы и туфа, определяется его химическим составом: если преобладает оксид железа над его закисью, то цвет породы красный, если наоборот, то черный. В черных породах может быть и одинаковое количество оксида и закиси железа.

Вулканические шлаки природного состава характеризуются наличием гранул различной величины, от пылевидных составляющих (размером менее 0,14 мм) до крупных обломков – так называемых шлаковых бомб, объемом до 1-2 м .

Материал тем эффективнее, чем больше его прочность при сжатии и меньше плотность, соотношение между ними наглядно иллюстрирует коэффициент легкости

К =R/p.

Молотый вулканический шлак придает мелкозернистому шлакобетону жаростойкие свойства (до 800 С).

Коэффициент размягчения монгольских шлаков достаточно высок и колеблется в пределах 0,75-0,81 0,75, что позволяет использовать их как в теплоизоляционных, так и в конструкционно-теплоизоляционных бетонах.

Истинная плотность шлаков 2,7-2,8 т/ м , т.е. такая же, как у армянских шлаков.

С увеличением плотности r увеличивается прочность и модуль упругости шлака (таб. 4), как и других материалов, но между R и r наблюдается линейная связь (с достаточной степенью близости) вместо квадратичной R=61d , где d-отношение средней плотности и истинной плотности каменного материала.

По мере водонасыщения деформативные свойства шлаков, как и всех каменных материалов, изменяются: вода продвигается до того места, где ширина пор становится равной размеру молекулы воды. В результате расклинивающего эффекта происходит набухание шлака, появление микротрещин, ослабление прочности и снижение модуля упругости.

Вулканический шлак как заполнитель бетонов и растворов

Вулканические шлаки Бурятии удовлетворяют требованиям, предъявляемым к природным пористым заполнителям для легких бетонов.

Количество пылевидных частиц менее 0,14 мм составляет в булганском песке 14%, в хурэн-булукском – 13%, в архангайском – 22%. Испытание шлака, молотого по удельной поверхности 2000-5000 см /г, показало его высокую гидравлическую активность, в связи с чем его можно относить не к заполнителю, а к цементу. Пылевидные шлаковые частицы в бетоне играют роль активной минеральной добавки (АМД), химическое взаимодействие которой с гидроксидом кальция, выделяющимся при твердении цементного клея, увеличивается с повышением температуры. Следовательно, для шлакобетонов, содержащих АМД, тепловлажностная обработка (ТВО) наиболее эффективна.

Читать еще:  Снятие слоя поверхности бетона

Шлаки Хурай-Цакирского месторождения Республики Бурятия стойки против силикатного и железистого распадов (таб.6). Кроме того, они характеризуются достаточно высокой морозостойкостью, позволяющей получать на их основе бетоны марки F 150 и выше.

Прочность шлакобетона в зависимости от возраста и условий твердения.

В зависимости от условий твердения прочность шлакобетона изменяется по-разному: во влажных условиях при положительной температуре она возрастает в 1,5-2 раза, при твердении в воздушно-сухих условиях и положительной температуре – уменьшается в 1,5-2 раза. Особенно сказывается на снижении прочности шлакобетона отсутствие начального ухода за ним. Аналогичное явление наблюдали многие исследователи для разных бетонов.

На изменение прочности шлакобетона во времени существенное влияние оказывают гранулометрический состав заполнителя, расход цемента, а также водоцементное отношение В/Ц.

Режим уплотнения шлакобетонной смеси. Явления, протекающие при вибрировании, – наиболее распространенном методе уплотнения легкобетонных смесей, отличны от тех, что наблюдаются при вибрировании бетонных смесей на тяжелых заполнителях. Это объясняется особенностями свойств пористых легких заполнителей: меньшей средней плотностью, повышенными водопоглощением и шероховатостью поверхности. В результате бетонные смеси на пористых заполнителях в сравнении со смесями на плотных заполнителях характеризуются меньшей степенью самоуплотнения, большим сопротивлением сдвигу, повышенным внутренним трением.

Приведенное уравнение прочности шлакобетона в возрасте 1 суток. после пропаривания показывает, что с уменьшением продолжительности выдерживания бетона (Х ) от 9 до 3 часов. прочность шлакобетона возрастает независимо от режима пропаривания.

Вероятнее всего, это вызвано присутствием в бетоне хлористого кальция, ускоряющего его твердение в начальный период. Затвердевающий при длительном предварительном выдерживании бетон внешнего слоя оказывается недостаточно прочен, чтобы противостоять давлению расширяющихся при нагревании воздуха и воды, но не имеет развитой капиллярной системы, чтобы свободно пропустить воздух, а потому разрушается. Если же начать нагревание до окончания схватывания бетона, то воздух свободно выходит, небольшие разрушения внешнего слоя легко самозалечиваются. Подобный эффект наблюдали авторы у поризованного керамзитоперлитобетона при большой скорости подъема температуры изотермического прогрева.

Предельные деформации при нормальных температурно-влажностных условиях хранения шлакобетона увеличиваются за 3 года примерно на 10-20%.

Усадка легких бетонов больше, чем тяжелых, – это положение справедливо и для шлакобетонов, что объясняется повышенной деформативностью пористых заполнителей, уменьшением водосодержания бетона, контракцией, самовакуумированием, карбонизацией и прочим. Процесс усадки сложен и длителен, зависит от многих факторов, которые можно разделить на две группы: в первую входят вид заполнителя, его деформативные свойства гранулометрический состав, вид и сорт цемента, состав бетона и его В/Ц; во вторую – размеры образцов, температурно-влажностный режим окружающей среды, возраст бетона и т. д. При заданных определенных материалах наибольшее влияние на усадку оказывают В/Ц, расход цемента, количество пылевидной составляющей в бетоне, его возраст и температурно-влажностный режим.

Глава 4. Волокнистые теплоизолчционные материалы

Дата добавления: 2014-11-18 ; Просмотров: 681 ; Нарушение авторских прав?

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет

Показатель плотности бетона: виды и маркировка, способы увеличения

Из-за множества разновидностей бетона, нужно иметь представление о его свойствах, составе и характеристиках. Они меняются в зависимости от вида сооружения или конструкции, назначения. Одной из таких характеристик является показатель плотности бетона.

От чего зависит плотность?

Плотность бетонной смеси, применяемой при изготовлении конструкций и изделий — это отношение веса к объему измеряется в кг/м³ или т/м³. Она зависит от пропорций и качества ингредиентов, входящих в состав раствора, влияет на характеристики получаемого материала, в том числе на прочность. Также влияние оказывает наличие пор — чем выше пористость камня, тем ниже его объемный вес.

Факторы, влияющие на этот показатель:

• Характеристики наполнителя и размеры фракций в его составе;
• Количество воды, применяемое для затворения раствора;
• Способ твердения (естественный или подогрев);
• Механическое уплотнение полученной смеси.

Классификация бетона по плотности

Есть несколько основных свойств, которые определяют производство и применение этого строительного материала. Средняя плотность бетона – важнейший параметр, по которому происходит классификация. Марку по этому свойству обозначают литерой «D». По этому параметру различают следующие виды бетона:

  1. До 500 кг/м³ — особо легкий. Имеет высокую пористость. Применяется в ограждающих конструкциях (стенах), а также как теплоизоляционный материал, так как имеет отличные тепло- и звукоизоляционные свойства. Крупный заполнитель при изготовлении не используется. Из-за низкой прочности не применяется для несущих конструкций. Для его производства используются пенообразующие или газообразующие добавки, которые при твердении образуют замкнутые поры в структуре материала.
  2. 500-1800 кг/м³ — легкий, имеет два подвида. Конструкционно-теплоизоляционный (500-1400 кг/м³), применяемый для возведения несущих и самонесущих стен, и конструкционные (1400-1800 кг/м³), применяемые для строительства несущих стен. Основные характеристики этого вида бетона – низкий удельный вес, выраженная пористая структура и низкая теплопроводность. Благодаря пористым наполнителям, обладает хорошей звукоизоляцией. В зависимости от назначения, в качестве заполнителя используются природные материалы (известняк-ракушечник, пемза), промышленные шлаки, а также заранее произведённые материалы: керамзит, перлит, аглопорит. Показатель плотности легкого бетона незначительный, поэтому здания, построенные из этого материала имеют небольшую массу и не требуют усиленного фундамента.
  3. 1800-2500 кг/м³ — тяжелый. Его еще называют обычным, так как это самый распространенный вид бетона. Применяется для фундаментов зданий, изготовления железобетонных изделий, заливки строительных конструкций. Имеет высокую прочность, в зависимости от характеристик цемента применяется при возведении подземных, подводных сооружений и в дорожном строительстве. Плотность тяжелого бетона зависит от входящего в состав наполнителя — мелкого и крупного. В качестве крупного используются горные породы – известняк, гранит, гравий размером до 70 мм, мелким служит песок с размером зерен до 5 мм.
  4. От 2500 кг/м³ — особо тяжелый. Имеет узкопрофильное назначение, в обычном строительстве не применяется. Его используют при возведении опасных объектов: хранилища ядовитых отходов, реакторов АЭС, конструкций типа бункеров, где необходима защита от радиоактивного воздействия. В качестве заполнителя применяют металлические руды с плотностью от 3500 кг/м³: магнетит, лимонит, гематитовые руды, а также металлическую стружку или дробь.
Вид бетона, заполнитель Плотность, кг/м³
Железобетон 2500
Бетон на гравии или щебне 2400
Туфобетон 1200-1600
Пемзобетон 800-1600
Бетон на вулканическом шлаке 800-1600
Керамзитобетон на керамзитовом песке, керамзитопенобетон 500-1800
Керамзитобетон на кварцевом песке 800-1200
Керамзитобетон на перлитовом песке 800-1000
Шунгизитобетон 100-1400
Перлитобетон 600-1200
Шлакопемзобетон (термозитобетон) 1000-1800
Шлакопемзопенобетон и шлакопемзогазобетон 800-1600
Бетон на гранулированных доменных шлаках 1200-1800
Аглопоритобетоны на котельных (топливных) шлаках 1000-1800
Бетон на зольном гравии 1000-1400
Газозолобетон и пенозолобетон 800-1200
Газобетон, пенобетон, газосиликат и пеносиликат 300-1000
Вермикулитобетон 300-800

Показателями прочности являются марка и класс бетона. Марка зависит от количества добавленного в раствор цемента. Обозначается буквой «М» с цифрами, обозначающими прочность и измеряется в кгс/см². Класс показывает, какую максимальную нагрузку выдерживает цементный камень, измеряется в МПа. Обозначается литерой «В», значения находятся в пределах от 1 до 60. Учитывает количество цемента и его активность, соотношение цемента и воды, количество и свойства наполнителя, добавки, степень уплотнения смеси.

Расчетная прочность по марке и классу достигается постепенно в течение всего срока твердения смеси.

При благоприятных условиях расчетные значения набираются за 28 суток, однако и в дальнейшем процесс твердения будет продолжаться.

Как увеличить плотность бетона?

Из приведенной выше таблицы видна зависимость – при увеличении плотности бетона (кг/м³) растет и класс прочности (кгс/см², МПа). Есть несколько методов увеличить этот показатель.

Самый популярный способ — уменьшение количества воды. Но нужно помнить, что работать с обезвоженной смесью сложно.

Также прочность повышается при добавлении в раствор пластифицирующих ПАВ или гидравлических добавок (обработанной бентонитовой глины, полуводного гипса или пемзы). Возможно применение для этих целей жидкого стекла, но не более 40% от массы смеси.

Плотность также увеличивается при уменьшении объема воздуха и числа пустот в цементном растворе. Для этого применяют меньшие по размерам зерна наполнителя, а также при укладке используют вибраторы для уплотнения смеси. При правильном проведении этой процедуры на поверхности появляется характерная влага.

Еще один способ увеличения плотности – ускоренное твердение раствора. Обеспечивается искусственным подогревом и помогает быстро удалить влагу из материала.

Заказать термоэлектроматы для прогрева бетона можно здесь

1. ТИПЫ, ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ И РАЗМЕРЫ

1.1. Камни изготавливают в виде полнотелых и пустотелых прямоугольных параллелепипедов и подразделяют на следующие типы:

СКЦ — на цементном вяжущем;

СКИ — на известковом вяжущем;

СКШ — на шлаковом вяжущем;

СКГ — на гипсовом вяжущем.

Камни подразделяют на целые (1), продольные половинки (2) и перегородочные (3).

С правочная масса камня,

Объем бето­на, дм 3

камней по прочности на сжатие

от 800 до 2200 кг/м 3

Примечание. Камни типов СКЦ, СКИ и СКШ изготавливают полнотелыми и пустотелыми, камни типа СКГ — полнотелыми со средней плотностью от 1200 до 1650 кг/м 3 . Допускается по заказу потребителя, согласованному с проектной организацией, изготавливать камни типа СКГ пустотелыми.

1.2. Основные типы, размеры и справочная масса бетонных сте­новых камней должна соответствовать приведенным в табл. 1 и на черт. 1—3. Допускается изготовление камней размерами 410 C 200 C 200; 288 C 288 C 138 и 288 C 138 C 138 мм.

По согласованию с потребителем и базовой организацией по стандартизации пустотелые камни допускаются изготовлять с дру­гим числом, расположением и формой пустот при условии обеспе­чения средней плотности камней не более указанных в п. 1.7.

1.3. Толщина наружных стенок пустотелых камней не должна быть менее 20 мм.

Толщина горизонтальной диафрагмы в наиболее тонкой части не должна быть менее 10 мм.

1.4. По прочности на сжатие камни подразделяют на марки: 200, 150, 125, 100, 75, 50, 35, 25.

1.5. По морозостойкости камни подразделяют на марки: Мрз50, Мрз 35, Мрз 25 и Мрз 15.

Морозостойкость перегородочных камней и камней на гипсовом вяжущем не регламентируют.

1.6. Камни подразделяют на рядовые (Р) и лицевые (Л). Ли­цевые камни изготовляют с неокрашенными или окрашенными лицевыми поверхностями с маркой по прочности на сжатие не менее 75, по морозостойкости — не менее 25.

1.7. Средняя плотность пустотелых камней не должна быть бо­лее 1650 кг/м 3 , а полнотелых камней — 2200 кг/м 3 .

1.8. По средней плотности и теплопроводности камни подраз­деляют на эффективные — плотностью до 1400 кг/м 3 , условно-эф­фективные — плотностью от 1401 до 1650 кг/м 3 и тяжелые — плот­ностью более 1650 кг/м 3 .

Теплопроводность некоторых видов легких бетонов, а также эффективных и условно-эффективных камней (типов СКЦ, СКИ и СКШ), используемых при кладке наружных стен, приведена в табл. 1—3 справочного приложения 1.

1.9. Масса одного камня не должна быть более 31 кг.

1.10. В зависимости от типов, марок, плотности и морозостой­кости бетонным камням присваивают условные обозначения.

Пример условного обозначения стенового бетон­ного лицевого камня на цементном вяжущем, размером 390 C 190 C 188 мм, марки 125, плотностью 1600 кг/м 3 , морозостойкостью Мрз 25:

СКЦ-1Л 125/1600/25 ГОСТ 6133—84

То же, рядового, па известковом вяжущем, размером 390 C 90 C 188, марки 75, плотностью 1500 кг/м 2 , морозостойкостью Мрз 15

СКИ-1Р 75/1500/15 ГОСТ 6133—84

То же, рядового, на гипсовом вяжущем, размером 410 C 215 C 190 мм, марки 75, плотностью 1300 кг/м 3 :

СКГ-2Р 75/1300 ГОСТ 6133—84

2. ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ

2.1. Стеновые бетонные камни изготавливают в соответствии с требованиями настоящего стандарта по технологическому регла­менту, утвержденному в установленном порядке.

2.2. Отклонения от номинальных размеров камней и показате­лей их внешнего вида не должны превышать указанных в табл. 2.

Отклонения от размеров, мм:

Отклонения от прямолинейности ребер и плоскостности граней, мм

Число отбитых и притупленных ребер и углов на одном изделии, глубиной до 20 мм и протяженностью по ребру до 100 мм

Число камней с трещинами, пересекающими одно или два смежных ребра, а также половняка, % от партии, не более

2.3. Размеры раковин, местных наплывов и впадин на бетонных поверхностях лицевых камней должны соответствовать требовани­ям ГОСТ 13015.0—83, ГОСТ 13015.1—81 для категории поверхнос­ти А6; диаметр раковин — не более 6 мм, глубина раковин, впадин и высота наплывов — не более 3 мм.

2.4. Цвет лицевых поверхностей лицевых камней должен соот­ветствовать образцам-эталонам, утвержденным в установленном порядке.

Жировые или другие пятна размером более 10 мм на лицевых поверхностях камней не допускаются.

2.5. Предел прочности камней при сжатии в зависимости от марки по прочности не должен быть меньше значений, указанных в табл. 3.

2.6. Отпуск камней потребителю производят только по дости­жении ими отпускной прочности при сжатии, определяемой при испытании целых камней или контрольных образцов-кубов. При этом отпускная прочность в процентах от проектной марки по прочности на сжатие не должна быть менее:

50 — для камней марок 100 и выше;

75 » » » 75 и ниже;

100 » » » марки 25 и камней из бетонов, изготовленных с автоклавной обработкой.

Предел прочности при сжатии по сечению (без вычета площа­ди пустот для пустотелых изде­лий), МПа (кгс/см 2 ), не менее

Предел прочности при сжатии по сечению (без вычета площа­ди пустот для пустотелых изде­лий), МПа (кгс/см 2 ), не менее

для трех образцов

для трех образцов

для отдель­ных образцов

Предприятие-изготовитель при отпуске камней с прочностью ниже их проектной марки обязано гарантировать достижение ими проектной марки в возрасте 28 сут со дня изготовления, а для гипсобетонных камней — в высушенном до постоянной массы со­стоянии.

2.7. В зависимости от марок по морозостойкости, указанных в п. 1.5, камни или образцы-кубы в насыщенном водой состоянии должны выдерживать без каких-либо признаков видимых повреж­дений (шелушения, расслоения, выкрашивания) не менее 50, 35, 25, 15 циклов замораживания и оттаивания соответственно.

Потеря прочности при сжатии образцов, испытанных на моро­зостойкости, не должна превышать 25 % марочной прочности конт­рольных образцов, а потеря массы не должна превышать 5 %.

2.8. Отпускная влажность гипсобетонных камней не должна быть более 12 %.

По согласованию изготовителя с потребителем допускается вы­пускать гипсобетонные камни с отпускной влажностью до 25 %.

2.9. Материалы, применяемые для изготовления камней, долж­ны соответствовать требованиям стандартов и технических усло­вий, перечень которых приведен в справочном приложении 2.

3. ПРАВИЛА ПРИЕМКИ

3.1. Камни принимают партиями. Размер партии устанавлива­ют в количестве сменной выработки, но не более 250 м 3 .

Допускается при небольшой сменной выработке, не превышающей 30—50 м 3 , размер партии устанавливать в объеме недельной выработки, но не более 250 м 3 .

Каждая партия должна состоять из камней одного типа, одних марок по прочности и морозостойкости, изготовленных из мате­риалов одного вида и качества.

3.2. Приемочный контроль камней проводят в сроки, указанные в табл. 4.

Проверка геометрических размеров и внешнего вида

Для каждой партии (по выборкам)

Прочность камней (определение марки)

Для каждой партии (п. 3.7)

Средняя плотность камней

Один раз в сутки

Один раз в 6 мес. для каждого вида камня каждый раз при изменении тех­нологии

Определение цвета для окрашенных лицевых камней

Для каждой партии

Определение отпускной влажности

Один раз в 3 сут

3.3. Внешний вид, точность геометрических размеров, прочность и другие параметры контролируют по результатам испытаний от­дельных камней, составляющих выборку.

Выборочный контроль по ГОСТ 23616—79 проводят в соответ­ствии с табл. 5.

Объем выборки, шт.

3.4. В результате поштучной проверки входящих в выборку камней должно быть выявлено число дефектных камней по каждо­му показателю (внешний вид или геометрические размеры).

Камень следует считать дефектным по данному показателю, ес­ли он не отвечает требованиям настоящего стандарта по этому показателю.

3.5. Партию камней принимают по каждому из показателей, если число дефектных камней в выборке меньше или равно при­емочному числу, и бракуют, если число дефектных камней больше или равно браковочному числу.

3.6. Камни из партии, не принятой в результате выборочного контроля, должны приниматься поштучно. При этом следует про­верять соблюдение показателей, по которым партия не была при­нята.

3.7. Для определения предела прочности при сжатии и плотно­сти используют из числа выбранных три камня. Допускается оп­ределять отпускную прочность и марку камней по трем образцам-кубам, применяя переходные коэффициенты (см. обязательное приложение 3).

Для определения морозостойкости используют шесть камней или образцов-кубов от одной или разных партий.

3.8. Потребитель имеет право проводить контрольную проверку соответствия камней требованиям настоящего стандарта, применяя для этой цели правила приемки, порядок отбора образцов и ме­тоды испытаний, предусмотренные настоящим стандартом.

4. МЕТОДЫ ИСПЫТАНИЙ

4.1. Определение линейных размеров качест­ва поверх­ности и внешнего вида

4.1.1. Длину, ширину и высоту камней, а также величину отбитости измеряют металлической линейкой по ГОСТ 427—75 с по­грешностью измерения не более 1 мм. Длину, ширину и высоту камней измеряют по трем ребрам, сходящимся в одной вершине.

4.1.2. Отклонение от прямолинейности ребер и отклонение от плоскостности граней определяют измерением зазора штангенглу­биномером по ГОСТ 162—90 с погрешностью измерения не более 1 мм между гранью (ребром) изделия и ребром приложенной к нему металлической линейки.

4.1.3. Глубину отбитых или притупленных углов камней опреде­ляют по наибольшему ее значению при помощи штангенглубиномера с погрешностью измерения не более 1 мм.

4.1.4. Размеры раковин, наплывов и впадин камней проверяют металлической измерительной линейкой с ценой деления 0,5 мм.

4.2. Определение равномерности окрашивания лицевых камней проводят методом сравнения их с двумя эталонами, из которых один окрашен в слабый тон, а другой — в насыщенный тон того же цвета. Сравнение с эталонами производят при дневном свете на открытой площадке на расстоянии 10 м от глаз наблюдателя. Камни устанавливают между эталонами. Камни, окрашенные сла­бее образца-эталона слабого тона и сильнее образца-эталона на­сыщенного тона, приемке не подлежат.

4.3. Плотность камней определяют по ГОСТ 12730.1—78.

4.4. Предел прочности на сжатие камней определяют по ГОСТ 8462—85.

Прочность на сжатие образцов-кубов определяют по ГОСТ 10180—90.

4.5. Отпускную влажность гипсобетонных камней определяют по ГОСТ 12730.2—78.

4.6. Морозостойкость камней определяют по ГОСТ 7025—91 после достижения ими проектной марки.

5. МАРКИРОВКА, ХРАНЕНИЕ И ТРАНСПОРТИРОВАНИЕ

5.1. На торцевой поверхности камней должны быть нанесены несмываемой краской при помощи трафарета или штампа товар­ный знак предприятия-изготовителя. Камни должны маркировать­ся в каждом штабеле по одному в верхнем, среднем и нижнем рядах.

5.2. Предприятие-изготовитель обязано сопровождать каждую партию документами о качестве по ГОСТ 13015.3—81.

5.3. Камни должны храниться в штабелях уложенными на ров­ные площадки с водоотводами раздельно по типам и маркам. Вы­сота штабеля не должна быть более 2,5 м. Верхний ряд пустоте­лых камней укладывают пустотами вниз.

5.4. Транспортируют камни на специализированных многообо­ротных плоских поддонах или пакетами с помощью полуавтомати­ческих захватов автомобильным, железнодорожным, морским и речным транспортом в соответствии с Правилами перевозок гру­зов, действующими на этих видах транспорта, утвержденными в установленном порядке.

5.5. Камни на гипсовых вяжущих при хранении и транспор­тировании должны быть защищены от увлажнения атмосферными осадками.

6. ГАРАНТИИ ИЗГОТОВИТЕЛЯ

6.1. Изготовитель должен гарантировать соответствие постав­ляемых камней требованиям настоящего стандарта при соблюде­нии правил транспортирования, хранения и условий применения, установленных настоящим стандартом.

1. Теплопроводность бетона камней

Теплопроводность бетона камней, Вт/(м · ° С), при средней плотности бетона, кг/м 3 (для условий эксплуатации А/Б)

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector