Строительные материалы, исходя из своих свойств, могут делиться на несколько
групп. Так, например, у строительных материалов можно выделить такое качество,
как их эксплуатационные показатели, которые в свою очередь должны
соответствовать определённым требованиям.
К таким требованиям относят:
— низкую стоимость продукции за вычетом издержек на изготовление данного
материала;
— продолжительность срока службы (определяется, исходя из физических свойств
изготовленного продукта);
— низкий уровень вредности для окружающей
среды (определяется, исходя из свойств гигиены
и санитарии продукции).
К полезным качествам строительных материалов так же можно отнести параметры
производственного и технологического цикла, которые, как правило, определяют
их энергоемкость. Эти параметры определяются в зависимости от присутствия
в производственном цикле больших энергетически емких процессов, к примеру,
таких — как сушка или обработка материалов с помощью теплой влаги. Необходимо
также выделить, что эффективность технологического цикла связана и со сложностью
производства, которая идентифицируется числом произведённых полуфабрикатов,
изготавливаемых на разных этапах технологического цикла.
Среди индивидуальных
черт производственного цикла в области строительства в условиях
модернизированного технологического прогресса можно выделить так же и поднятие
требований к теплозащитным свойствам сооружений. При этом следует в данное время
так же отметить явную нехватку предложений по поводу решения задачи по улучшению
теплозащитных свойств строительных материалов. Кстати, именно это и повлияло
на возникновение ситуации с обширным применением теплозащитных систем одного
вида, состоящих из нескольких слоев пенополистирольных и минераловатных плит,
что придает им долгий срок службы и безвредность для окружающей среды. Хотя
при этом страна в данное время имеет современную промышленную базу производства
автоклавных ячеистых бетонов, которые по своим качествам не уступают
минераловатным системам, и в полном объёме отвечают всем современным требованиям
к свойствам материалов, а именно — имеют небольшую себестоимость, высокий срок
службы и низкий уровень вредности для окружающей среды.
Ячеистые бетоны,
вообще, широко применяются как для формирования небольших ячеистых бетонных
блоков для стен, так и для других деталей больших размеров, предназначенных
для строительства зданий, например – для стеновых панелей из ячеистого бетона.
Но всё-таки эта технология связана с определенной сложностью производства,
связанной с большим показателем энергоемкости, вызванным присутствием в составе
технологического цикла различных процессов, в том числе — размельчения сырьевых
компонентов и автоклавной обработки.
Правда, так же существует возможность
изготовления неавтоклавных ячеистых бетонов, в конструкцию которых входят
ячеистые бетоны, приобретающие твёрдое состояние при обработке паром в обычных
условиях. Однако все классические способы производства ранее не давали
возможности получать продукцию, которая бы в полном объёме соблюдала
все необходимые технические требования. Так что, долгое время задачей многих
людей, связанных своей деятельностью со строительной сферой, было создание
современной технологии по изготовлению ячеистых бетонов с помощью естественного
затвердения на базе шлакощелочной вяжущей смеси или портландцемента. И такая
технология была найдена!
Руководствуясь научными работами, их авторы
предложили метод изготовления ячеистых бетонов естественного твердения, главные
физические и механические качества которого при применении портландцемента
изложены в таблице 1.
| Марка бетона по средней плотности |
Максимальное значение класса по прочности (марка) в соответствии с требованиями ДСТУ
Б В.2.7-45 для неавтоклавного бетона |
Прочность при сжатии, МПа, ячеистого бетона
естественного твердения на портландцементе в возрасте |
| 3 суток |
7 суток |
28 суток |
360 суток |
| Д600 |
В 2 (М25) |
3,0 |
3,4 |
3,8 |
4,1 |
| Д700 |
В 2,5 (М35) |
4,9 |
5,2 |
5,6 |
5,9 |
| Д800 |
В 3,5 (М50) |
6,6 |
6,9 |
7,7 |
8,1 |
Перечисленные показатели указывают на то, что уже в течении трёх суток
прочность ячеистых бетонов, произведённых по предложенной технологии, больше
показателей, которые закреплены в нормативно-правовом акте. Такие бетоны имеют
различие в регулярном росте прочности с ячеистыми бетонами, производимыми
с помощью автоклавного твердения.
Данный метод изготовления ячеистых бетонов
естественного твердения на базе портландцемента впоследствии стал отлично
применяться в производстве. В основу состава для изготовления был взят ячеистый
бетон Д700. Себестоимость элементов сырья на кубический метр данного бетона
в период начала его изготовления равнялась 25$. По итогам проводимых испытаний
были указаны следующие эксплуатационные характеристики нового материала:
- средняя плотность – 648 – 676 кг/м 3;
- прочность при сжатии – 42,7 – 45,8 кг/см 2;
- сорбционное влагосодержание при умеренной влажности воздуха 40% — 2,68
массы, процентное соотношение;
- сорбционное влагосодержание при умеренной влажности воздуха 80% — 2,79
массы, процентное соотношение;
- сорбционное влагосодержание при умеренной влажности воздуха 90% — 5,83
массы, процентное соотношение;
- сорбционное влагосодержание при умеренной влажности воздуха 97% — 11,30
массы, процентное соотношение;
- снижение прочности после 50 этапов заморозки и отмораживания – 6,0
процентное соотношение снижение массы после 50 этапов заморозки и отмораживания
– 1,2 массы, в процентах;
- коэффициент проницаемости паром – 0,23 мг/
(м ч Па);
- проводимость тепла ячеистого бетона умеренной плотности 670 кг/ м³ в обычных
условиях — 0,18 Вт/ (м К), в расчетных условиях использования —
А – 0,21 Вт/ (м К), в расчетных условиях использования —
Б — 0,23 Вт/ (м К).
Руководствуясь итогами написанных научно-исследовательских
и опытно-конструкторских работ, были определены технические условия
для материала «Бетоны ячеистые естественного
твердения».
Причем, в случае применения портландцемента, технология производства бетонов
содержит в себе следующие переделы, по которым рассчитывают главные
энергозатраты:
— приём и хранение сырья;
— деление на дозы, подготовка,
укладка и процесс вибрации смеси;
— вспучивание массива;
— срезание
горбушки и порезка массива;
— помещение продукции в камере вызревания;
—
хранение готовых изделий;
Процесс формирования массива, который измеряется
временем набирания распалубочной прочности, необходимой для срезания горбушки,
а так же временем убирания бортов и срезания массива, равняется двум часам.
Параметры ячеистых бетонов, произведённых по предложенному методу, дали
возможность изготовителю начать производство панелей для стен размерами 500,
1500, 3300 миллиметров, которые в свою очередь применились для постройки
небольших жилых зданий.
В случае же применения шлакощелочной вяжущей смеси использование данного
метода изготовления ячеистого бетона способствует получению бетона с параметрами
указанными в таблице 2.
| Марка бетона по средней плотности |
Максимальное значение класса по прочности (марка) в соответствии с требованиями ДСТУ
Б В.2.7-45 для неавтоклавного бетона |
Средняя плотность образцов, кг/ м³ |
Прочность при сжатии, МПа, ячеистого бетона
естественного твердения на шлакощелочном вяжущем в возрасте |
| 7 суток |
28 суток |
| Д500 |
В 1 (М15) |
520 |
2,5 |
4,1 |
| 550 |
3,3 |
4,1 |
| Д600 |
В 2 (М25) |
590 |
4,5 |
7,0 |
| 610 |
5,4 |
6,3 |
| Д700 |
В 2,5 (М35) |
720 |
5,4 |
6,3 |
Показанные в таблице данные указывают на то, что по окончании семи суток
естественного твердения прочность бетона на базе шлакощелочного вяжущего
компонента больше показателей, закрепленных в нормативно-правовом акте. К тому
же, при увеличении процесса твердения — прочность бетона увеличивается,
как и при применении портландцемента. Возрастание физических и механических
параметров ячеистого бетона на базе шлакощелочного вяжущего компонента
с приблизительной плотностью 590 кг/м 3 происходит, благодаря небольшой
модернизации выработанной технологии.
Исходя из приведённых в таблице показателей, можно подвести следующие
итоги:
- Данная технология изготовления ячеистых бетонов натурального твердения
способствует организации качественного изготовления, при небольших затратах
энергоемкости. В данном производстве нет классических переделов размельчения
сырья и обработки готовой продукции при помощи теплой влаги, как в ячеистых
бетонах.
- Физические и механические параметры бетона, сделанного по данной технологии,
соответствуют нормам, закреплённым в нормативно-правовом акте. Ко всему прочему,
прочность бетонов возрастает с течением времени, чем отличается от ячеистых
бетонов автоклавного твердения и бетонов, в состав которых входит пена.
- Параметры ячеистого бетона натурального твердения дают возможность
производить на их базе элементы для стен крупного размера, применение которых
в свою очередь способствует возрастанию качеств сооружения и теплотехнической
однородности защитных строений.
- Изготовление бетона на базе шлакощелочного вяжущего компонента даёт
возможность увеличить физические и механические параметры материала, а так же
качественность технологии, что уменьшит зависимость экономических параметров
изготовления от увеличения стоимости на портландцемент.
|