Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Технология изоляционных и отделочных материалов. Часть 2. Модифицированный неавтоклавный пенобетон пониженной средней плотности. Методические указания
.pdf
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ
МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Кафедра технологии и организации строительного производства
ТЕХНОЛОГИЯ ИЗОЛЯЦИОННЫХ
И ОТДЕЛОЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ
В двух частях
Часть 2
Методические указания к лабораторным работам
для студентов бакалавриата направления подготовки
08.03.01 Строительство,
профиль «Производство и применение строительных материалов,
изделий и конструкций»
ISBN 978-5-7264-1204-7
ISBN 978-5-7264-1208-5 (ч.2)
Москва 2015
© НИУ МГСУ, 2015
© Оформление.
ООО «Ай Пи Эр Медиа», 2015
СТРОИТЕЛЬСТВО
Министерство образования и науки Российской Федерации
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ
МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Кафедра технологии композиционных материалов и прикладной химии
ТЕХНОЛОГИЯ ИЗОЛЯЦИОННЫХ
И ОТДЕЛОЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ
Часть 2
Модифицированный неавтоклавный пенобетон
пониженной средней плотности
Москва 2015
УДК 666.9
ББК 38.33
Т38
Р е ц е н з е н т
доктор технических наук, профессор Д.В. Орешкин,
заведующий кафедрой строительных материалов НИУ МГСУ
Составили В.Н. Соков, Л.С. Григорьева, А.Э. Бегляров
Т38 Технология изоляционных и отделочных материалов [Электронный ресурс] :
в 2 ч. : методические указания к лабораторным работам для студентов бакалавриата
направления подготовки 08.03.01 Строительство, профиль «Производство и применение строительных материалов, изделий и конструкций» / М-во образования и
науки Рос. Федерации, Нац. исследоват. Моск. гос. строит. ун-т, каф. технологии
композиционных материалов и прикладной химии ; сост.: В.Н. Соков, Л.С. Григорьева, А.Э. Бегляров. — Электрон. дан. и прогр. (4,5 Мб). — Москва : НИУ
МГСУ, 2015. —
Ч. 2 : Модифицированный неавтоклавный пенобетон пониженной средней
плотности. — 2015. — Режим доступа: http: // www.iprbookshop.ru/. — Загл. с титул. экрана.
ISBN 978-5-7264-1204-7 (сетевое)
ISBN 978-5-7264-1203-0 (локальное)
ISBN 978-5-7264-1208-5 (ч. 2) (сетевое)
ISBN 978-5-7264-1207-8 (ч. 2) (локальное)
Рассмотрен процесс проведения лабораторных работ по теме «Модифицированный неав-
токлавный пенобетон пониженной средней плотности». Приведены правила подбора состава,
общая методика и пример выполнения работы.
Для студентов бакалавриата направления подготовки 08.03.01 Строительство, профиль
«Производство и применение строительных материалов, изделий и конструкций».
Учебное электронное издание
© НИУ МГСУ, 2015
© Оформление.
ООО «Ай Пи Эр Медиа», 2015
Редактор Ю.Ю. Желтова
Технический редактор Н.С. Яковлева
Корректор А.С. Скрябина
Компьютерная верстка С.С. Сизиумовой
Дизайн первого титульного экрана Д.Л. Разумного
Для создания электронного издания использовано:
Microsoft Word 2010, приложение pdf2swf из ПО Swftools, ПО IPRbooks Reader,
разработанное на основе Adobe Air
Подписано к использованию 23.11.2015. Уч.-изд. л. 0,9. Объем данных 4,5 Мб.
Федеральное государственное бюджетное
образовательное учреждение высшего образования
«Национальный исследовательский Московский государственный
строительный университет» (НИУ МГСУ).
129337, Москва, Ярославское ш., 26.
Издательство МИСИ — МГСУ.
Тел. (495) 287-49-14, вн. 13-71, (499) 188-29-75, (499) 183-97-95.
E-mail: ric@mgsu.ru, rio@mgsu.ru
Тел. 8-800-555-22-35, (8452) 24-77-97, вн. 208,
E-mail: izdat@iprmedia.ru, mail@iprbookshop.ru
ООО «Ай Пи Эр Медиа».
www.iprbookshop.ru
ОГЛАВЛЕНИЕ
1. ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ О ПЕНОБЕТОНЕ..............................
6
2. ПРОЕКТИРОВАНИЕ СОСТАВА ПЕНОБЕТОНА.....................
11
3. ОБЩАЯ МЕТОДИКА ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ....................
15
4. ПРИМЕР ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ............................................
19
5. ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ПРОВЕДЕНИИ
ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ...........................................................
31
6. ОТЧЁТ О РАБОТЕ.............................................................................
32
Библиографический список.................................................................
33
Приложения.............................................................................................
34
5
1. ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ О ПЕНОБЕТОНЕ
Один из главных трендов строительной индустрии — увеличение
объемов выпуска эффективных стеновых изделий и материалов, которые отвечают современному уровню теплозащиты зданий и сооружений. Ячеистобетонные изделия представляют собой альтернативу другим стеновым энергоэффективным материалам и изделиям. Различаются неавтоклавные пенобетоны, среди преимуществ которых образование закрытой пористости, низкое водопоглощение, низкая энергоёмкость производства.
В наше время доля неавтоклавного пенобетона средней плотности
400…600 кг/м3, используемого для наружных стеновых ограждений,
неуклонно растёт. Данный материал — один из наиболее эффективных
конструкционно-теплоизоляционных стройматериалов, особенно для
регионов, имеющих суровые климатические условия.
Пенобетон представляет собой поризованный искусственный каменный материал. В процессе его получения происходит перемешивание отдельно приготовленной пены с растворной смесью (вяжущее,
заполнитель, вода) или скоростное перемешивание (взбивание) растворной смеси с пенообразователем, являющимся поверхностноактивным веществом (ПАВ) и сокращающим поверхностное натяжение
воды и удерживающим воздух, вовлечённый в ходе перемешивании.
Пенобетон может иметь содержание воздуха до 85 % и более в зависимости от средней плотности. Наличие большого количества воздуха
обеспечивает высокие звуко- и теплоизолирующие свойства.
Пенобетоны средней плотности 400…500 кг/м3, рассматриваемые
в лабораторной работе, относятся к классу теплоизоляционных материалов, используемых как самонесущие ограждающие конструкции.
Зарубежным и отечественным опытом применения и производства
пенобетонов установлено, что они обладают высокой техникоэкономической эффективностью.
Пенобетону, имеющему среднюю плотность 500 кг/м3 и менее, отводится ведущая роль в решении научно-технической задачи снижения
массы конструкций, а также утилизации промышленных отходов и
6
экономии энергоресурсов (при отоплении) возводимых зданий. Пенобетонные изделия и конструкции позволяют уменьшить трудозатраты и
ускорить монтажные работы.
Наиболее целесообразно использование неавтоклавных пенобетонов пониженной средней плотности в области жилищного строительства, где особо остро стоят вопросы повышения качества строительства
и точности изделий, уменьшения стоимости домов, сокращения трудоёмкости и материалоёмкости, экономии расходов на отопление и улучшения микроклимата помещений.
На фоне тенденций к повышению доли монолитно-каркасного домостроения возможность использования монолитного пенобетона
предопределяет увеличение потребности в нём.
При строительстве заводов по производству пенобетона требуется
меньше капитальных вложений, чем при строительстве заводов, изготавливающих изделия и конструкции из других видов лёгких бетонов.
Пенобетон не требует дополнительного производства лёгких заполнителей (например, перлита или керамзита).
Несмотря на наличие положительных качеств, таких как низкие
теплопроводность, затраты на производство, средняя плотность, а также наличие возможности утилизации промышленных отходов, неавтоклавным пенобетонам присущ ряд недостатков, главный из которых —
это невысокая прочность.
Прочность пенобетона при сжатии можно значительно увеличить
введением модифицирующих добавок, правильным проектированием
состава, надлежащим приготовлением, укладкой, а также правильным
выдерживанием пенобетона на начальной стадии его твердения. На повышение прочности теплоизоляционного неавтоклавного пенобетона,
сокращение его себестоимости и общую рентабельность производства
оказывает влияние технология производства ячеистого стройматериала.
Также на прочность пенобетона большое влияние оказывает прочность межпоровых перегородок, увеличить которую можно путём:
сокращения водоцементного (водотвёрдого) отношения при по-
мощи пластификаторов, что позволит снизить капиллярную пористость
материала;
введения в состав пенобетонной смеси ультрадисперсных
наполнителей (отходов производств) с малой насыпной плотностью,
таких как микрокремнезёмы.
7
В нашей стране исследованиями пенобетонов начал заниматься
профессор А.А. Брюшков в 1928 г., а в 30-е годы ХХ в. он нашел широкое применение при монтаже кровель промышленных зданий в виде
монолитной теплоизоляции. В качестве пенообразователей использовали
алюмосульфонафтеновый, клееканифольный, гидролизованную кровь и
смолосапониновый, которые не давали возможности снижения средней
плотности ниже 400 кг/м3 и замедляли сроки схватывания цемента.
После окончания войны наступил восстановительный период, в
течение которого широко применялся пенобетон автоклавного твердения, который был разработан профессорами П.И. Боженовым и
А.В. Волженским. В 1953 г. в Березниках полностью из пенобетона были построены первые жилые дома. Но т.к. автоклавный пенобетон показал невысокую трещиностойкость, в дальнейшем применялись автоклавные газобетоны.
Дальнейшее изучение пенобетонов продолжили такие учёные как
Баранов А.Т., Бужевич Г.А., Кауфман Б.Н., Таубе П.Р., Сахаров Г.П. В
настоящее время вопросами пенобетонов занимаются Шахова Л.Д., Величко Е.Г., Рахимбаев Ш.М., Крашенинников А.Н., Лесовик В.С., Хозин В.Г. и многие другие.
Модификацией цементных систем с помощью пластифицирующих
добавок в разные годы занимались Батраков В.Г., Ратинов В.Г.,
Грапп В.Б., Розенберг Т.И., Ушеров-Маршак А.В., Вовк А.И.,
Yamada K., Takahashi Т., Hanehara S., Matsuhisa M., Sakai E., Ohta A.,
Yoshioka K., Daimon M., Kitahara A., Blask O., пластификацией пенобе-
тонных смесей — Ухова Т.А., Кривицкая И.Г., Иванов И.А., Калашников В.И., Кузнецов Ю.С., Макридин Н.И., Вейнер Б.Б., Ронин В.П.,
Новикова Л.Н., Младова М.В., Шмитов А.Ю., Волкова А.И., Василик П.,
Голубев И., Блещик Н.П., Калиновская Н.Н., Рак А.Н., Рыскин М.Н.,
Дворкин Л.И., Дворкин О.Л.
Ухова Т.А. и Кривицкая И.Г. доказали эффективность применения
комплексной добавки, состоящей из суперпластификатора и интенсификатора структурообразования, в составе ячеистого бетона.
В ходе исследований, которые проводились под руководством
профессора И.А. Иванова, было установлено, что на эффективность
пластифицирования в минеральных дисперсных композициях оказывает влияние концентрация твёрдой фазы. Максимальные значения сте-
8
пени пластифицирования как по снижению воды затворения, так и по
реологическим показателям проявляются именно в концентрированных
суспензиях, к которым относятся ячеистобетонные смеси. Высокая степень дисперсности сырьевых компонентов ячеистого бетона дает возможность наиболее полной реализации положительных качеств пластифицирующих добавок в сравнении с тяжёлыми бетонами.
В технологии пенобетона нашёл применение суперпластификатор
С-3. Калашниковым В.И., Кузнецовым Ю.С. и Макридиным Н.И. рекомендовано уменьшение нормативного расхода воды в составе ячеистобетонных смесей при применении суперпластификатора С-3 на 30…35 %.
Бертовым В.М. и Собкаловым П.Ф. была предложена сырьевая
смесь для производства конструкционно-теплоизоляционного пенобетона на основе золы-унос с В/Т = 0,28…0,43 и с добавкой С-3, равной
0,4…1,4 % массы всех компонентов (патент РФ № 2237041).
Егоровой А.Д., Кардашевским А.Г., Местниковым А.Е. предложена сырьевая смесь для производства ячеистого теплоизоляционного
бетона неавтоклавного твердения на основе горелой породы с
В/Т = 0,79 и с добавкой С-3, равной 0,2 % доли компонентов по массе
(патент РФ № 2491257).
Василиком П. и Голубевым И. исследованы пластификаторы
«К-5», «Релаксол», «Melment», «Sika», Меlfluх2651F и Меlfluх1641F в
составе пенобетона.
Исследованиями микрокремнезёма в бетонах в своё время занимались Каприелов С.С., Батраков В.Г., Шейнфельд А.В., Айлер Р., Браун Г.,
Чучилин А.С., Брыков А.С., Филатова Т.В., Марина Н.А., Попов В.В.,
Шабанова Н.А., Холин С.А., Саркисов П.Д., Зиновьев А.А., Дворянинова Н.В. и др.
Микрокремнезём оказывает положительное влияние на физикомеханические показатели бетона и его структуру вследствие двух причин: пуццоланической активности микрокремнезёма, а также высокой
дисперсности его частиц. Активный SiO2 способен вступать в реакцию
с Са(ОН)2, высвобождаемым в процессе гидратации силикатных фаз
цемента, с образованием низкоосновных гидросиликатов кальция.
Частицы микрокремнезёма заполняют пустоты между сольватными оболочками гидратирующегося цемента и взаимодействуют с зёрнами гидрата окиси кальция, который является продуктом реакции
9
гидратации. Зёрна микрокремнезёма образуют поверхность, служащую
площадкой для размещения гидратных новообразований, появляющихся в ходе гидратации, способствуя увеличению размеров кристаллов
гидратных соединений и их уплотнению.
Высокая дисперсность микрокремнезёма придаёт ему свойства
ультрадисперсного наполнителя, заполняющего пространство между
зёрнами цемента. Распределяясь в объёме растворной смеси, множество реактивных микрочастиц сферической формы окружают каждое
зерно цемента, уплотняют цементный раствор, заполняют пустоты
продуктами гидратации высокой прочности и улучшают сцепление.
Все авторы отмечают положительный эффект от использования
микрокремнезёма на физико-механические характеристики бетонов.
В данных методических указаниях рассматривается возможность
применения микрокремнезёма с фильтров пылеуловителей и пластификаторов нового поколения при производстве неавтоклавного пенобетона. Это позволит повысить его прочность, сопоставимую и даже превышающую прочность автоклавных ячеистых бетонов.
10
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]