Строительство

Панельное и крупноблочное строительство промышленных и энергетических объектов

Быт. Хозяйство. Строительство. Техника

Возможность получать керамзитовый гравий из глинистого сырья большинства месторождений, дешевизна, относительно высокая прочность зерен при низком коэффициенте теплопроводности определяют значительно более широкое применение .керамзитобетона по сравнению с другими видами легких бетонов.

По своему назначению и физико-техническим свойствам керамзитобетон разделяется на теплоизоляционный, теплоизоляционно-конструктивный и конструктивный.

Теплоизоляционный керамзитобетон в сухом состоянии имеет объемный вес 300— 900 кг/м3 и коэффициент теплопроводности до 0,2 ккал/м • ч • град.

К теплоизоляционному керамзитобетону не предъявляются требования высокой прочности и его низкий объемный вес целиком зависит от качества керамзита.

Для получения теплоизоляционного керамзитобетона с малым объемным весом можно использовать керамзит наиболее крупных и легких фракций (20—40 мм и более), обжигаемый по специальному режиму, обеспечивающему усиленное вспучивание гранул и образование крупных пор. Объемный вес такого керамзита достигает 150—200 кг/м3. Из него получают крупнопористый керамзитобетон с объемным весом 350—400 кг/м3 и пределом прочности при сжатии до 10 кГ/см2.

Теплоизоляционно-конструктивный керамзитобетон имеет марки 35, 50, 75, и объемный вес его колеблется от 700 до 1 400 кг/м3.

Повышенная прочность по сравнению с теплоизоляционным керамзитобетоном при невысоком коэффициенте теплопроводности (до 0,5 ккал/м  ч • град) позволяет применять этот керамзитобетон в ограждающих конструкциях зданий. Однако к нему предъявляются требования морозостойкости (до 25 циклов замораживания и оттаивания для зданий I категории — см. главы СНиП П-А.1.1, И.Б.2.2, II-B.4, СН 35-68). ГОСТ 11024-64 на керамзитобетонные панели нормирует морозостойкость керамзитобетона, которая должна быть для наружных стеновых панелей не ниже Мрз 25, для цокольных панелей — не ниже Мрз 35.

Конструктивный керамзитобетон имеет высокую прочность и сравнительно неболь-, той объемный вес и применяется в .сооружениях, в которых необходимо облегчить несу-, щую конструкцию. Его объемный вес до 1 700 кг/мъ, прочность при сжатии до 400 кГ/см2.

Конструктивный керамзитобетон может быть армирован обычной или предварительно напряженной арматурой (в последнем случае марка керамзитобетона не должна быть менее 200). Для изготовления стеновых панелей конструктивный керамзитобетон не приме-, няется.

Для повышения прочности и модуля упру--гости керамзитобетона в керамзитобетонную, смесь  добавляют  кварцевый  песок.

В ряде случаев в последнее время изготовляют керамзитобетон из керамзитнога крупного заполнителя (гравия) и кварцевого песка без добавок керамзитового песка.

В качестве вяжущего в керамзитобетоне применяется преимущественно портландцемент марки не ниже 400 с наименьшим количеством пуццоланизирующих добавок, без. пластификаторов. Возможность применения пуццолановых и шлакопортландцементов, должна устанавливаться опытным путем для каждого материала в связи с тем, что в дробленом керамзите содержится значительное-количество пыли, повышенное содержание которой как гидравлической добавки может-снизить воздухостойкость и водостойкость, бетона.

Увеличение расхода цемента в керамзитобетоне приводит к повышению прочности, но. одновременно к увеличению объемного веса керамзитобетона. Таким образом, сокращение (до определенных пределов) расхода цемента для керамзитобетона является средством сни-. жения его объемного веса. Это определяет необходимость применения для керамзитобетона портландцемента марки не ниже 400.

Пластифицированный ССБ цемент использовать не следует, так как при этом снижается прочность бетона в раннем -возрасте. Целесообразно применять гидрофобный цемент, снижающий водопоглощение бетона. В ке-рамзитобетонах, подвергающихся тепловой обработке, желательно применять алитовые цементы (содержащие трехкальциевого силиката не менее 45%) с содержанием трехкальциевого алюмината 10—12%.

Марка бетона и объемный вес не полностью характеризуют свойства керамзитобего-на. В зависимости от зернового состава, его структуры изменяются свойства 'бетона: ке-рамзитобетон может быть крупнопористый, с межзерновой пористостью, умеренно плотный и плотный.

Керамзитобетон с межзерновой пустот-ностью (М/М + К=0,2) имеет меньшую прочность при растяжении, чем крупнозернистый бетон, из-за меньшего расхода цемента по сравнению с -крупнозернистым бетоном при наличии  большой   межзерновой   пустотностя.

Увеличение объема растворной части бетона приводит к повышению его пластичности, при растяжении, от чего увеличивается отношение RpM/Rp.

Исключение межзерновой пустотности при минимальных расходах керамзитового песка и цемента (М/М + К—Q,3) обеспечивает максимальную прочность при растяжении на изгиб.

Дальнейшее увеличение показателя М/М + + К приводит к уменьшению прочности как при осевом растяжении, так и при изгибе.

Объемный вес керамзитобетона в зависимости от изменения содержания керамзитового песка имеет минимум яри полном заполнении межзернового пространства гравия растворной частью.

Мелкозернистый керамзитобетон имеет такое же значение коэффициента теплопроводности, что и 'крупнозернистый, несмотря на то, что объемный вес его больше на 24%.

Обеспечивая на производстве целенаправленную и однородную структуру керамзитобетона, можно резко повысить эксплуатационные качества ограждающих конструкций и снизить их стоимость.

Необходимость снижения веса керамзитобетонных конструкций требует назначения минимально допустимых прочностных показателей. Поэтому на производстве должно уделяться серьезное внимание соблюдению всех требуемых параметров   керамзитобетона.

Принципы подбора состава и основные правила приготовления керамзитобетона аналогичны .изложенным выше общим положениям по легким бетонам.

При (назначении объемного веса 'керамзитобетона надо учитывать, что влажность его в производственных условиях 12%, а равновесная эксплуатационная влажность 5—7% (ГОСТ 11024-64).

Для ориентировочного подбора состава керамзитобетонной смеси зерновой состав может быть задан по табл. 5-33.

Предварительный расход цемента марки 400 принимается по табл. 5-57, а предварительный расход воды для назначенного расхода цемента устанавливается по общему принципу для легких бетонов.

Бетонная смесь должна иметь требуемую удобоукладываемость при минимальном расходе воды. Для уменьшения расхода воды, улучшения формовочных свойств бетонной смеси (повышения' связности и начальной структурной прочности), а также комплексного улучшения свойств затвердевшего бетона (уменьшения усадки, повышения водостойкости, морозостойкости, трещиностойко-сти и др.) рекомендуется вводить с водой затворения в небольших количествах добавки (0,1—0,2%) от iBeca цемента гидрофоби-зующих кремнийорганических жидкостей типа

гкж-ю, гкж-п.

Керамзитобетонная смесь приготовляется в смесителях принудительного перемешивания, не допускающих разрушения зерен керамзита и изменения их гранулометрического состава.

Длительность перемешивания зависит от виброукладываемости смеси и колеблется от 3 до 6 мин. Поскольку керамзитобетонная смесь   быстро    теряет   удобоукладываемость,

допускается выдерживание ее в форме после приготовления керамзитобетонной смеси до начала виброуплотнения не более 30 сек. При более длительном выдерживании увеличивается показатель виброукладываемости, а прочность керамзитобетона снижается.

Дозировать керамзит для приготовления керамзитобетонной смеси нужно объемными дозаторами, при которых обеспечивается соблюдение гранулометрического состава.

Наиболее легкими по весу получаются бетоны, предельно уплотненные на вибропло-щадках с пригрузом, когда достигается наилучшее сближение частиц заполнителя и наибольшая прочность при минимальном расходе цемента. Увеличение частоты колебаний виброплощадки не оказывает существенного влияния на скорость уплотнения керамзитобетона.

Установлено, что оптимальной для уплотнения керамзитобетона является амплитуда 0,75 мм, а длительность вибрирования не более 180 сек.

Примерный режим виброуплотнения керамзито-бетонных изделий при частоте колебаний

При формовании изделий в вертикальных: формах применяются пластичные смеси (ви-броукладываемость до 15 сек). Однако применение керамзитобетона в формах типа кассет нежелательно из-за расслоения смеси и: осаждения цементного теста в нижней части-формы. Для более эффективного уплотнения керамзитобетонной смеси в последнее время-рекомендованы резонансные виброплощадки с нелинейными горизонтальными колебаниями, при которых почти в 5 раз уменьшается расслаиваемость керамзитобетонной смеси, прочность оказывается значительно вышепроектной  марки.

Вне зависимости от метода ускорения твердения керамзитобетонных изделий необходимо, чтобы влажность готовых изделий непревышала 12% (по весу). При хранении изделий необходимо предохранять их от увлажнения.

Ниже приводятся несколько примеров использования керамзитобетона для стеновых панелей.

1.         Совершенствование    конструкций   из   керамзитобетона    можно    проследить    по    следующим    данным: в   1956  г.   применялись  панели  наружных   стен  толщиной   40   см,   весом   460   кг/ж2,   в    1958   г. — толщиной 32  см,  весом  372  кг/ж2,  в   1959  г. — толщиной   26  см и  весом  240 кг/м1.  В   10 квартале   Новых Черемушек 'построен   5   этажный    жилой   дом   со   стенами    толщиной 22 си из керамзитобетона марки 50 объемным весом 750 кг/м3.

2.         Как    показали    опыты   НИИст.ройфизики,    при применении весьма легких сортов керамзитового гравия и  высокоактивного   вяжущего   и   при  тщательном   подборе смеси  возможно  получить  -керамзитобето.н   марки 50 с объемным весом 700 кг/м3.

3.         В работах Н. А. Попова и Н. Я. Спивака отмечается,   что   при   использовании   для   керамзитобетона легкого   керамзита   из    хорошо   вспучивающихся   глин получаются   керамзитобетонные   однослойные   стеновые панели с весьма благоприятными технико-экономическими  показателями.

4.         На   Московском   комбинате   железобетонных   изделий № 2  в  течение  нескольких  лет  изготавливаются из   керамзитобетона   для   наружных   стен   промышленных   зданий   панели   длиной   6,0   м,   толщиной   250   мм и   шириной   до   2,2  м.   Объемный   вес   керамзитобетона 1 000      кг/м3.       Временное       сопротивление       сжатию 50   кГ/см2.    Вместо    керамзитового    песка    в    состав керамзитобетона    входят   0,3—0,4  м3  золы   Каширской ТЭЦ.   Тепловую    обработку   теплым    воздухом   панели проходят в камерах непрерывного действия по режиму 3—12—1   ч при температуре 80° С.

5.         На   Пермском   заводе   крупнопанельного   домостроения   Главзападуралстроя   для   жилищного   и   промышленного  строительства  выпущены  панели  с  добавкой    битумной    эмульсии    для    повышения    стойкости керамзитобетона   к   действию   воды,   замораживанию   и некоторых агрессивных сред.  Битумная эмульсия  (10% от  количества   воды   затворения)    вводилась  в  керам-зитобетонную    смесь    следующего    состава    I   я3:   цемент — 250    кг,    керамзитовая    смесь — 460   кг,   керамзитовый песок  277  кг,  В/Ц — 0,9.   При  добавлении  битумной эмульсии удалось уменьшить В/Ц на 22%   (без ухудшения   удобоукладываемости).    Прочность   пропаренных изделий была на 35%  выше проектной прирав--ных   значениях   объемного   веса,   изделия   имели   повышенную  влажность.

6.         На    строительстве    в    г.    Москве    для    панелей наружных  стен  был  подобран  и  устойчиво  получается в   производственных   условиях   керамзитобетон   марки по прочности 50 с объемным весом 800 кг/м3, имеющий коэффициент    теплопроводности    (с   учетом   эксплуатационной   влажности)   около   0,20  ккал/м  ч  град.

Производство панелей организовано на полигоне. Бетоносмесительный узел оснащен смесителями принудительного действия. Дозировка заполнителей производится пофракционно по объему, цемента и воды — го весу. Керамзитовый песок получается дроблением керамзита.