Приклад розрахунку складу теплоізоляційного ніздрюватого бетону

Завдання

Потрібно отримати ніздрюватий бетон із застосуванням змішаного (цементно-вапняного) в'яжучого об'ємною вагою 450 кг/м³ з найбільш можливою міцністю. Об’єм одного замісу становить 16 л.

Вихідні матеріали:

• портландцемент марки 500;

• мелене вапно активністю 70%;

• легка зола γ_у = 20 г/см³;

• пороутворювач - алюмінієва пудра або ГК;

• поверхнево-активна речовина – милонафт;

• сповільнювач швидкості гідратації вапна - мелений двоводний гіпс.

Розв’язок

1. Користуючись відповідними формулами, підраховуємо витрату матеріалів на один заміс з урахуванням наступних вихідних величин:

Кс = 1,1; С = 1 і n = 0,5.

За табл. 6.2 знаходимо, що розтікання маси (текучість розчину) повинена дорівнювати 32 см. Дослідним шляхом встановлюємо, що така текучість розчину досягається при В / Т = 0,68.

За табл. 6.3 знаходимо, що при використанні даних матеріалів W=0,44 л/кг.

Приймаємо для газобетону К = 1,39 л/г, а для пінобетону К = 18 л/кг; або 0,018 л/г; α = 0,85. Встановивши ці величини, проводимо розрахунок витрат матеріалів:

Де _сух – задана об’ємна маса ніздрюватого бетону в сухому стані, кг/л; К_с – коефіцієнт збільшення маси сухої суміші в результаті затвердіння в’яжучої речовини; V – об’єм замісу, л рівний об’єму форми, яку заповнюють з одного замісу, помноженому на коефіцієнт надлишку суміші, що приймається 1,05 для пінобетону і 1,1 для газобетону (при виготовленні лабораторних зразків коефіцієнт надлишку суміші в обох випадках приймають рівним 1,05); С – число масових часток кремнеземного компоненту, що припадають на одну масову частку в’яжучої речовини; n – масова доля вапна у в’яжучій речовині; В/Т - водотверде відношення.

Підраховуємо пористість, яку необхідно створити за допомогою пороутворювача для отримання заданої об'ємної ваги:

Знаючи пористість, визначаємо витрату пороутворювачів:

• алюмінієвої пудри:

• милонафту для приготування водно-алюмінієвої суспензії:

• водного розчину піноутворювача (піни) для пінобетону:

2. Готуємо п'ять замісів з В/Т, рівним: 0,64; 0,66; 0,68; 0,70; 0,72. Припустимо, що В/Т = 0,68 виявилося оптимальним. Приготувавши ще п'ять замісів з різною температурою, визначаємо, що при температурі 40° спостерігалося максимальне спучування газобетонної маси.

3. З метою встановлення оптимального співвідношення між кремнеземистим компонентом і в'язкою речовиною готується п'ять замісів при В/Т = 0,68 і при температурі розчину 40 ° (для газобетону); при цьому приймаємо величину С в наступних межах: 0,5; 0,75; 1,0; 1,25; 1,5.

Припустимо, що після випробування зразків на міцність склад з С = 1,5 показав найбільшу міцність.

4. За фактичними значеннями після проведення відповідних вимірювань уточнюємо величини W, К_с і α.

Припустимо, що фактичні заміри показали:

• об'ємна вага розчину γ_р = 1,45 кг/л;

• об'ємна вага газобетонної суміші γ_ц = 0,775 кг/л;

• об'ємна вага пінобетонної суміші γ_ц = 0,808 кг/л;

• об'ємна вага пористого бетону в сухому стані γ_сух = 0,544 кг/л.

Оскільки комірчастий бетон вийшов важче заданого, до його складу необхідно внести корективи.

Величину питомого об'єму сухої суміші уточнюємо за фактичною об'ємною вагою розчину:

Фактично отриману пористість П_г розраховуємо за фактичною об’ємною вагою розчину і об’ємною вагою отриманої комірчастої суміші за вирахуванням ваги піноутворювача. Таким чином, якщо об'ємна вага пінобетонної суміші дорівнює 0,808 кг/л, то без урахування ваги піноутворювача він буде дорівнювати 0,808 - 0,0333 = 0,7747, або 0,775 кг/л.

Тоді для піно- та газобетону.

Потім уточнюємо, коефіцієнт використання пороутворювача. Визначаємо α для газобетону, для чого попередньо виявляємо фактичний обсяг газобетонної суміші по її об'ємній вазі:

Тоді коефіцієнт використання пороутворювача ПАК-3 буде дорівнювати:

Визначаємо α для пінобетону, попередньо обчисливши об’єм пінобетонної суміші без урахування об'єму піни:

Уточнюємо величину коефіцієнта зв'язаної води: