Строительство

Панельное и крупноблочное строительство промышленных и энергетических объектов

Быт. Хозяйство. Строительство. Техника

В последние годы вполне обоснованно на предприятиях Москвы, Ленинграда, Ижевска, Красноярска, Алма-Аты и других городов находят широкое и успешное применение-для изготовления стеновых панелей и блоков легкие бетоны (прежде всего керамзитобетоны, а в отдельных случаях шлакопемзобетоны и другие легкие бетоны), поризованные с помощью воздухововлекающих добавок (П06, СНВ ЦНИПС-1). Происходящая в результате применения добавок поризация раствора в этих бетонах позволяет применять при пониженном содержании песка (а в отдельных случаях без песка) крупный однофракцион-ный гравий (прежде всего керамзитовый). При этом смесь уплотняется без интенсивной" вибрации  и  без  дополнительного пригруза.

Как показал опыт, применение воздухововлекающих добавок позволяет на 50— 150 кг/м3 снизить объемный вес керамзитобе-тона, на 5—10% повысить общее термическое-сопротивление ограждений, значительно упростить и снизить трудоемкость формования изделий.

При установленных составе смеси и значении объемного веса зерен заполнителей объем вовлеченного воздуха может быть установлен как разница между общим объемом смеси и суммой     абсолютных    объемов    материалов, включая воду, затраченных на приготовление данного объема смеси. Такая методика рекомендована ГОСТ 11051-64.

В НИИЖелезобетон в содружестве с другими организациями проведены исследования поризованного керамзитобетона.

Ниже приводим основные выводы этих исследований:

а)         Сцепление   раствора    с    керамзитовым

гравием не зависит от наличия и количества

вовлеченного  воздуха  и  определяется  только

прочностью   раствора.   Прочность   поризован

ного керамзитобетона может устанавливаться

по формуле для обычных керамзитобетонов;

б)         При   объеме  вовлеченного   воздуха  до

15—20%  прочность керамзитобетона  с возду-

хововлекающими  добавками    после  пропари-

вания по оптимальному режиму не ниже проч

ности    керамзитобетона     плотной    структуры

того же объемного веса.

При дальнейшем твердении после тепловой обработки прочность поризованного керамзитобетона возрастает в большей степени, чем прочность обычного керамзитобетона (тем больше, чем больше объем вовлеченного воздуха) .

в)         Прочность поризованного керамзитобе

тона в первую очередь зависит от объема во

влеченного  воздуха.

г)         Для  обеспечения  надежного  сцепления

поризованното раствора с керамзитом, исклю

чения возможной 'коррозии арматуры и водо

проницаемости  керамзитобетонов   с   воздухо-

вовлекающими добавками  содержание вовле

каемого  воздуха  не должно  превышать   12%

[Л. 128].

Применение ооризованных легких бетонов хотя и усложняет технологию изготовления изделий, но, как правило, дает 15—25% экономии по сравнению с соответствующими плотными бетонами и особо может быть рекомендовано при сравнительно большом объемном весе местных легких заполнителей бетона. Основным видом поризованных легких бетонов является пенобетон с легкими заполнителями.

В 1961 г. НИИ издана инструкция [Л. 40] по изготовлению таких пенобетонов. Этой инструкцией установлены объемные веса и расходы вяжущих с пылевидной добавкой для пенобетонов с крупными легкими заполнителями  согласно табл.  5-83.

Исходя  из  целесообразности  максимально

возможного   насыщения    материала   легкими

крупными заполнителями  (в пределах, не на-

рушающих прочности материала), рекомендуют следующие соотношения между объемами пенобетонной массы и легкого крупного заполнителя  (в насыпном состоянии):

для гравия (с объемом межзерновых пустот 0,45 мъ1м3) — 1 : 2,2;

для щебня (с объемом межзерновых пустот 0,55 *3/ж3) — 1 : 1,8;

расход легкого крупного заполнителя должен составлять ~ 1 м3 (±5%) на 1 м3 изделия.

Оптимальное водовяжущее отношение составляет от 0,4 до 0,6 и определяется обычно испытанием трех образцов с различным водо-вяжущим отношением в указанных пределах.

Порядок приготовления пенсбетонной смеси с легкими .крупными заполнителями Инструкцией 1961 г. [Л. 40] рекомендуется следующий: в растворомешалку подаются отмеренные вода, тонкомолотая добавка и вяжущее и перемешиваются в течение 4—5 мин; одновременно приготовляется пена, которая затем также выливается в растворомешалку и тесто перемешивается с пеной еще в продолжение 3—4 мин до получения однородной вспененной массы, после чего в растворомешалку загружается отдозированный (по объему) пористый заполнитель и производится перемешивание его с вспененной массой в течение не менее 30 сек; приготовленная легко-бетонная смесь из растворомешалки подается в раздаточный бункер и укладывается з формы; формование легкобетонных смесей с по-ризованным тестом рекомендуется производить при вибрации в течение 15—20 сек.

Вибрирование легкобетонной смеси с по-ризованным тестом свыше 20 сек недопустимо, так как приводит к разрушению ячеистой структуры и расслоению поризованного цементного теста, входящего в состав легкобетонной смеси.

Формование изделий высотой до 3 м из поризованных легкобетонных смесей рекомендуется производить в кассетных формах. При применении пористых заполнителей крупностью свыше 20 мм формование изделий из поризованных легких бетонов можно производить методом раздельного бетонирования (заливка пенобетояной смеси в пористый заполнитель при вибрации).

Все изложенное выше действительно как для пенобетонной ячеистой массы  (с цементным вяжущим), так и для пеносиликатной массы (с известковым вяжущим), а равно для ячеистой массы из смешанных вяжущих. В отдельных случаях <в приведенных выше формулах член уп.ц.к заменяется соответственно на YH.C.K — объемный вес поризованного силиката или на "уп.цс.к—объемный вес поризованного цементно-силикатного камня.

К этой группе ячеистых бетонов относятся шлакопенобетоны, аглопоритоленобетоны, тер-мозитопенобетоны, керамзитопенобетоны, изготовляемые на цементе и извести с запариванием при 8—12 ат в автоклаве или при атмосферном давлении в пропарочных камерах.

Согласно инструкции [Л. 40] в случае применения обычного пропаривания отформованные изделия могут сразу после формования подвергаться   тепловлажностной   обработке.

Пропаривание изделий при нормальном давлении должно производиться с учетом следующих положений: повышение температуры в камере в начале подъема должно быть не более 30°С, а в конце не более 40°С в 1 ч; оптимальная температура пропаривания 80— 90° С при относительной влажности среды, близкой .к 100%; выдерживание изделий при температуре 80—90° С в течение 12 ч.

Продолжительность остывания камер (считая с момента прекращения подачи пара)  должна составлять 2—3 ч [Л. 40].

Эти рекомендации следует принять как ориентировочные для подбора рабочего режима тепловлажностной обработки в зависимости от применяемых материалов и производственных  условий.

При выборе вида тепловлажностной обработки необходимо отдавать предпочтение автоклавной обработке, более эффективной, чем пропаривание, позволяющей применять известь и известковые местные вяжущие без добавок клинкерного цемента и обеспечивающей получение изделий с меньшей влажностью и 100%-ной прочностью в предельно короткий срок и т. п. [Л. 40].

Рекомендуются следующие ориентировочные режимы автоклавной обработки при 8 ат в зависимости от толщины изделий: при толщине до 20 см — 5 + 5 + 5 ч, при толщине 20— 30 см — 8 + 3 + 8 ч и при толщине выше 30 см— 10 + 3+10 ч.

Ниже приводятся примеры применения поризованных легких бетонов.

1. Стеновые панели, изготовляемые с 1964 г. из поризованного керамзитобетона с помощью воздухововле-кающих добавок УНШ-1 для жилых зданий на Бескудниковском комбинате строительных материалов и конструкций № 1, обладают хорошими качествами.

Насыпной объемный вес керамзита составляет от 420 до 500 кг/м3 (в среднем 480 кг/ж3).

В качестве мелкого заполнителя комбинат применяет кварцевый песок, отказавшись от сложного в приготовлении :и дефицитного керамзитового песка. Возду-хововлекающая добавка вводится .в виде 5%-ного водного раствора с температурой не ниже 80° С и поступает в смеситель вместе с водой еатворения. Объем вовлеченного воздуха составляет 8—12%. Составы поризованного керамзита на кварцевом леске приведены в табл. 5-85.

Теплопроводность этого бетона практически равна теплопроводности обычного керамзитобетона того же объемного веса (на керамзитовом песке). Призменная прочность при объемном весе 1 000 кг/ж3 составляет 50— 65 кГ/см2. Морозостойкость — не менее 35 циклов.

Применение поризованного кврамзитабетона на кварцевом песке позволило снизить расход керамзита на 25—30% и стоимость 1 мг изделий на. 1,3 руб. при соблюдении заданных качеств стеновых панелей [Л. 129].

2. На Комбинате железобетонных изделий № 355 в Москве успешно изготовляются изделия из керамзито-: пенобетона марки 50 с объемным весом 1 000 кг/ж3.

Исследования показали, что прочность керамзитояе-

нобетона при одном и том же весе на 40% выше, чем

у непоризованного керамзитопенобетона; прочность ке-

рамзитопёнобетона с увеличением объемного веса це

ментного камня, т. е. с увеличением расхода цемента,

растет -намного интенсивнее, чем объемный вес мате

риала

3. На Комбинате железобетонных конструкций № 2 " Главмосстройматериалов успешно применялся безавтоклавный керамзитопенобетон для изготовления стеновых панелей и других изделий. Объемный вес' керамзитопенобетона составлял от 800 до 1 200 кг/м3, предел прочности при сжатии —соответственно от 45 до 80 кГ/см2.

Тепловая обработка изделий производилась в камерах пропаривания при общей длительности 14 ч.

Керамзитопенобетон имел высокую морозостойкость: после 50 циклов замораживания и оттаивания понижение прочности было менее 10%. Исследования керамзи-тобетонных плит показали отсутствие в них трещин даже при жестком режиме тепловой обработки, вызывающем обычно трещины в изделиях из пенобетона. Панели из керамзитопенобетона гари испытании показали более высокую прочность, чем это требуется по техническим условиям.

Применение этого поризованного материала позволило при сравнительно малом объемном весе изделий избежать расходования дефицитного керамзитового песка и сократить расход 1воды, что уменьшило остаточную влажность панелей.

4. Строительными институтами — Всесоюзным заочным и Горьковским им. В. П. Чкалова — в содружестве с заводом КПД № 2 в г. Горьком выполнен ряд исследований, а также разработан и внедрен электропрогрев наружных стеновых панелей из поризованного керамзитобетона в кассете.

Воздухововлекающая добавка вводилась в растворомешалку одновременно с водой в виде раствора 10%-ной концентрации.

Оптимальная продолжительность перемешивания оказалась равной 4—5 мин. Уменьшение этого времени резко снижает эффективность действия воздухововле-кающей добавки. Прочность поризованного керамзитобетона через 28 суток составила 60—71 кГ\смг. Влажность изделий через 28 суток после изготовления составила 12—16%  :[Л.   127].

5. На Коркивоком домостроительном комбинате Главкрасно'ярскетроя освоено [производство керамзито-газобетонных стеновых панелей при объемном весе ке-рамзитогазобетона в сухом состоянии 1 050—1 070 кг/м5 и прочности кубиков на сжатие после пропаривания 47—60 кГ/см2. В качестве газообразователя применяется газовая пудра.

При затворении применяется горячая вода, что создает температуру смеси (с учетом экзотермической реакции) — 50° С. При такой температуре изделие выдерживается 1—1,5 ч, после чего (производится пропари-ваяие в камерах. Стоимость изделий из керамзитотазо-бетона приблизительно на 20% ниже, чем из плотного керамзитобетона (Л. 2.]

6.         В Институте    строительства и архитектуры Гос

строя Литовской ССР разработана технология производ

ства керамзитогазобетона с объемным весом от 800 до

1 180 кг/м3 и прочностью кубиков на сжатие соответст

венно от 50 до 150 кТ/см2.

Водопоглощение этого материала оказалось в 3 раза ниже газобетона и на 40% выше обычного керамзитобетона. Морозостойкость керамзитогазобетона оказалась соответствующей марке бетона по прочности.

7.         Днепропетровским    филиалом Научно-исследова-

. тельского  института   строительного    производства   Гос

строя УССР в содружестве с рядом строительных тре

стов разработан и широко внедрен в практику панельно

го производства в Днепропетровске шлакопемзопенобе-

тон. Объемный вес этого материала  1 200 —1 400 кг/м2

при   марке  50—100

Тепловая обработка предварительно выдержанных в течение 3—4 ч изделий ведется паром или горячим воздухом при температуре 70—75° С. Практика применения панелей из этого материала показала их вполне удовлетворительное качество. 25 циклов замораживания и оттаивания образцов не вызывают снижения их прочности. Водопоглощение материала 8,3—16,2%. Коэффициент теплопроводности при объемном весе 1200— 1300 кг/м3 (при влажности. 6%) составляет 0,30—0,33 [Л. 92, 139].

8. На домостроительном комбинате Ижевского строительного треста с участием НИИЖБ освоен массовый выпуск керамзитопенобетонных наружных стеновых панелей. Заполнителем является керамзитовый гравий с насыпным объемным весом 500—550 кг/м3г крупностью 5—40 мм.

 Пенообразователь—клееканифольный, разводимый в воде, содержащий в конечном счете 3,3% (по объему) концентрированного пенообразователя.

Порядок приготовления    керамзитопенобетона    следующий:

1.         в   смеситель   загружается   керамзитовый   гравий;

2.         гравий заливается    половиной    всего количества воды;

3.         загружается цемент;

4.         заливается остальная часть воды;

5.         вся  смесь перемешивается  в  течение 2 мин беа пены и еще 2 мин с пеной;

6.         керамзитопенобетовная  смесь   заливается  в   формы на предварительно уложенный и  разравненный   вибрацией нижний фактурный слой толщиной 1,5 см;

7.         смесь уплотняется на виброплощадке 30 сек;,

8.         изделие выдерживается 4 ч;

9.         наносится верхний фактурный слой;

10.       проводится пропаривание в камерах при режиме 3 + 4 + 3 ч.

Расход материалов на 1 м3 керамзитопенобетона следующий: керамзитового гравия—1,1 л3, цемента — 260—280 кг, воды— 120—140 л, пенообразователя в разведенном состоянии — 30—35 л.

Испытания показали, что лабораторные образцы имеют прочность при сжатии 57—120 кГ/см2 при объемном весе в состоянии естественной влажности 1 000— 1 250 кг/м3 и в высушенном состоянии — 880—1 025 кг/м3-[Л. 47, 140].