Разное

Свойства пенобетона: Основные свойства пенобетона

alexxlab 17.07.2023 Нет комментариев

Основные свойства пенобетона

Консультация

Сотрудники компании  готовы ответить на интересующие вас вопросы, которые вы можете задать по телефону
8(930)830-29-69

Главная » Блоки » Пенобетонные блоки » Основные свойства пенобетона

ПОСЛЕДНИЕ СТАТЬИ

Изготовление пеноблоков при помощи форм →
 
Изготовление блоков из бетона →
 
Строительство из пористого бетона →
 
Вся правда о газобетоне →
 
Использование пенобетона. Типы пенобетонных блоков →
 

ВСЕ СТАТЬИ

Пенобетон – это один из видов пористого бетона. Его характеристики и область использования схожи с газобетоном. Пенобетон изготовляют с помощью распределения пузырьков воздуха по всему массиву пенистого бетона. Пену получают, используя пеногенератор и бароустановку. Главное отличие пенобетона от газобетона в том, что пенобетон изготовляют путем смешивания приготовленного раствора бетона с пеной, а газобетон изготовляют путем химических реакций.

В данной статье мы рассмотрим основные свойства пенобетона в сравнении с другими строительными материалами.

Тип пенобетона Маркировка средней плотности Пенобетон, изготовленный не в автоклаве
Марка прочности на сжатие Маркировка устойчивости к низким температурам
Теплоизоляционный D400 B 0.75 не нормируется
D500 B 1 не нормируется
Конструкционно-теплоизоляционный D600 B 2.5 F15-F35
D700 B 3.5 F15-F50
D800 B 5 F15-F75
D1000 B 7.5 F15-F50
Конструкционный D1100 B 10
D1200 B 12. 5

Типы бетонов подразделяются на классы исходя из прочности на сжатие. Существуют такие классы: от В 0.5 до В 60. Эта маркировка дает нам представление о величине точной прочности при сжатии материала. При изготовлении пенистого бетона нам потребуется также знать прочность, определяемую маркой (вариация от М 5 до М 600 и больше). Формула для перевода класса материала в марку такова: класс делим на величину 0.77, итог умножаем на десять, округление последнего числа до 5.

Попробуем на конкретном примере. Дано: нужно перевести класс В 600 в марку М 26. Посмотрев на приведенную выше таблицу, определяем, что пенобетону маркировки М 600 соответствует усредненный класс прочности на сжатие В 2, воспользуемся формулой для расчета: 2 делим на 0.77, умножаем на десять, получаем величину двадцать шесть, это и есть марка пенобетона, М 26. Марка пенобетона рассказывает нам о прочности пенобетона, обозначается заглавной буквой М и числовым значением.

Число дает нам информацию о той величине нагрузки, которую материал вынесет на один квадратный сантиметр. Под морозостойкостью имеется ввиду возможность пенобетона не менять свои характеристики при неоднократном перепаде температур (замораживание – оттаивание). Эта способность выдерживать перепады температур маркируется заглавной буквой F. Число, следующее за буквой, обозначает количество разморозок, которое способен выдержать данный тип бетона.

Вид пенобетона Марка пенобетона по средней плотности Коэффициент теплопроводности, Вт/(м · ° С), не более, бетона в сухом состоянии, изготовленного Сорбционная влажность бетона, % не более
Коэффициент паропроницаемости, мг/(м · ч · Па), не менее, бетона, изготовленного при относительной влажности воздуха 75 % при относительной влажности воздуха 97 %
Пенобетон, изготовленный
на песке на золе на песке на золе на песке на золе на песке на золе
Теплоизоляционный D300 0,08 0,08 0,26 0,23 8 12 12 18
D400 0,10 0,09 0,23 0,20 8 12 12 18
D500 0,12 0,10 0,20 0,18 8 12 12 18
Конструкционно – теплоизоляционный D500 0,12 0,10 0,20 0,18 8 12 12 18
D600 0,14 0,13 0,17 0,16 8 12 12 18
D700 0,18 0,15 0,15 0,14 8 12 12 18
D800 0,21 0,18 0,14 0,12 10 15
15		 22
D900 0,24 0,20 0,12 0,11 10 15 15 22
Конструкционный D1000 0,29 0,23 0,11 0,10 10 15 15 22
D1100 0,34 0,26 0,10 0,09 10 15 15 22
D1200 0,38 0,29 0,10 0,08 10 15 15 22

Положительные свойства пенобетона:

  1. Устойчивость к деформации.
    Здания из пенобетона крайне долговечны, не подвержены деформации, со временем становятся только прочнее, имеют схожие с камнем свойства. Могут быть использованы даже при строительстве зданий с сравнительно небольшим объемным весом, так как пенобетон обладает высокой прочностью при сжатии. Увеличивает термическую резистентность стен.
  2. Теплоизоляционность.
    Использование пенобетонных блоков в строительстве зданий значительно снижает расходы на отопление этих зданий, так как стены почти не пропускают тепло.
  3. Оптимальный микроклимат.
    Дома из пенобетонных блоков называют «дышащими» домами, в них тепло зимой и прохладно летом, стены впитывают излишнюю влагу, тем самым регулируя влажность воздуха в помещениях.
  4. Простота установки.
    Блоки из пенобетона легкие и большие по размеру, что делает монтаж зданий из данного материала простым и удобным. Блоки устанавливаются быстро, по сравнению, например, с кирпичом.
    Блоки из пенобетона легко подвергаются резке, соответственно, установка проводки (розеток, выключателей и т.д.) не потребует больших усилий. Геометрия готовых зданий из пенобетонных блоков точная и четкая, максимальное отклонение от нормы составляет не более одного миллиметра.
  5. Шумоизоляция
    Пенобетонные блоки отлично поглощают звуки и соответствуют действующим ГОСТам.
  6. Отсутствие выделения вредных веществ
    Здания из пенобетонных блоков не выделяют в атмосферу вредных веществ, по существующим коэффициентам экологичности стоят на втором месте после дерева (коэффициент, к примеру, кирпича – десять пунктов, пенобетона – 2).
  7. Красота
    Пенобетонные блоки легко поддаются резке, что позволяет оформить фигурные блоки, арки, закругленные углы и так далее.
  8. Низкие расходы
    Как уже было сказано выше, геометрия пенобетонных блоков крайне точна, что делает возможным соединение блоков с помощью клея и отказ от так называемых мостиков холода. За счет этого обработка стен внутри и снаружи штукатуркой не требует большого количества слоев. Вес пенобетона меньше веса привычного нам бетона от десяти до девяноста процентов. Это также снижает нагрузку на фундамент здания, соответственно, дает возможность экономии на нем.
  9. Низкая горючесть
    Пенобетонные блоки проходили все необходимые исследования и испытания, которые показали, что пенобетонные блоки соответствуют первой степени огнестойкости. Таким образом, применение пенобетонных блоков разрешено в огнестойких конструкциях. Тяжелый бетон при сильном нагреве, к примеру, с помощью паяльной лампы, деформируется и может взорваться, такого не происходит с ячеистым бетоном. Можно сделать вывод, что арматура меньшее время находится под нагревом. Исследования показали, что пенобетон толщиной сто пятьдесят миллиметров не горит четыре часа.
  10. Удобство в перевозках
    Пенобетон легок, удобен в упаковке, всё это вкупе позволяет строителям транспортировать данный материал без особых проблем, использовать как железную дорогу, так и автотранспорт.
  11. Широкая сфера применения
    Сфера применения пенобетонных блоков во многом зависит от типа пенобетона (различие по плотности). Пенобетонные блоки высокой плотности применяют при строительстве фундаментов и межэтажных перекрытий. Пенобетон средней плотности используют в строительстве перегородок, перекрытий, утепления и шумоизоляции полов, кровли.

Сравнительный анализ пенобетонных блоков и других строительных материалов.

При сравнении пенобетона с другими строительными материалами не нужно забывать о неоспоримых преимуществах этого материала: огнестойкость, экологичность, способность пропускать воздух, легкость монтажа, низкая цена материала и небольшое количество и доступность ингредиентов для изготовления. Ниже дана таблица, анализирующая способность пенобетона проводить тепло в сравнении с другими строительными материалами. Нужно упомянуть, что пенобетонные блоки могут быть соединены с помощью клея, без использования мостиков холода.

Материал Плотность, кг/м3 Теплопроводность, Ккал/м2г0С
Мрамор 2700 2,9
Бетон 2400 1,3
Пористый глиняный кирпич 2000 0,8
Пенобетон 1200 0,38
Пенобетон 1000 0,23
Пенобетон 800 0,18
Пенобетон 600 0,14
Пенобетон 400 0,10
Пробка 100 0,03
Минеральная вата 100 0,032
Пенополистирол 25 0,030
Пенополистирол 35 0,022

Преимущества пенобетона как строительного материала

Нас часто спрашивают в чём заключаются преимущества пенобетона перед другими видами ячеистых строительных материалов на основе цемента. Как говорится наверно только ленивый не писал об этом. Ну и как дань моде в этой небольшой статье мы так же попытаемся сжато ответить на этот вопрос.

Преимущества пенобетона: энергосбережение

Пенобетон произведённый по баротехнологии, собственно говоря так же как и автоклавный пено или газобетоном, даёт возможность резко снизить затраты на термоизоляцию стен и крыш жилых и нежилых сооружений. Так же применение этого материала позволяет значительно сократить сроки строительства. Суммы строительных и других затрат при его монтаже значительно уменьшаются. По этой причине преимущества пенобетона перед другими строительными и отделочными материалами становятся весьма очевидны. Достигается это за счёт экономии электроэнергии. Которая затрачивается на изготовление пенобетона. Уменьшения числа занятых в его производстве рабочих. А так же низкой стоимости его составляющих и отсутствием сложного и дорогого строительного и производственного оборудования.

Но основные преимущества пенобетона в плане энергосбережения раскрываются при эксплуатации зданий построенных с его применением. Благодаря термоизоляционным свойствам этого материала происходит значительное сокращение расходов на отопление или охлаждение здания. В условиях современного мира это имеет большое и важное значение.

Безопасность пенобетона

Пенобетон не является горючим материалом. Он обладает высокой огнестойкостью что подтверждено многочисленными испытаниями и тестами.. Это делает его крайне востребованным. А порой единственно необходимым и достаточным строительным материалом при возведении огнестойких и противопожарных объектов. При воздействии интенсивных высоких температур или даже огня на поверхность пенобетона он не расщепляется, не разрушается и не взрывается, как это происходит с обычным строительным бетоном.

На специально проводимых испытаниях в Австралии, внешняя сторона стены здания сделанная из пенобетона толщиной 150 мм была подвергнута нагреванию до 1200 °C. При этом внутренняя поверхность этой стены нагрелась всего лишь до 46 °C после 5 часов интенсивных испытаний. Это является значительным показателем термостойкости. Пенобетон абсолютно не токсичен не ядовит и не имеет вредных выделений. Эти полезные свойства относятся к нагреву и перепаду температур свойственных другим изолирующим материалам выполненным из пластика или минеральной ваты. Пенобетоны стандартизированы. Для пенобетона существуют ГОСТы и другие стандарты позволяющие применять этот материал при строительстве объектов различного назначения. Таким образом преимущества пенобетона как термоизолятора безусловно неоспоримы.

Термоизоляция из пенобетона

Пенобетон обладает ячеистой структурой. Ячеистая структура которая создаётся во время перемешивания смеси в ёмкости смесителя при производстве пенобетона. Воздушные полости являются основой ячеистой структуры. Наличие воздушных полостей представляющих по сути пузырьки воздуха делают этот материал прекрасным термоизолятором. Это значит, что в большинстве случаев применение дополнительной изоляции полов и стен для защиты от жары или холода не требуется.

Акустические свойства пенобетона

Акустические свойства пенобетона таковы, что звук поглощается не отражаясь от его поверхности. Это отличает его от стен из товарного бетона, кирпича и других строительных материалов. Особенно эффективно пенобетоном поглощаются шумы на низких и высоких звуковых частотах. Поэтому он часто используется как звукоизоляционный слой в конструкциях из бетона или кирпича. С помощью пенобетона добиваются увеличения звукоизоляции перекрытий в различных домах и коммерческих зданиях.

Долговечность пенобетона

Пенобетон, отличаетсяе от минеральной ваты и различных материалов типа пенопласта тем, с течением времени улучшает свойственные ему термоизоляционные и механические характеристики. Это связано с его продолжительным внутренним созреванием.

Конечно же преимущества пенобетона не заканчиваются описанными в этой статье. И раскрыть все плюсы этого материала поможет практическое применение пенобетона в частном строительстве и большой промышленной застройке.

Производство современных строительных материалов – это не обязательно большие производственные цеха, высокие трубы и облака загрязняющих веществ. И оборудование для этого производства тоже не обязательно должно выпускаться гигантами машиностроительной индустрии… Не уменьшая достоинств других стройматериалов, хотелось бы обратить внимание на пенобетон. Разработанный ещё в начале 30-х годов прошлого века , сейчас этот материал переживает второе рождение.

Наши технические наработки, немногочисленность штатного персонала и почти полное отсутствие накладных расходов делают стоимость нашего оборудования на 30-40% ниже, чем стоимость аналогичных учтановок для пенобктона продающихся сегодня на рынке строительной техники. Количество деталей и средств автоматизации сведенок минимуму, поэтому в установке нет узлов, создающих опасность сколько-нибудь частого выхода из строя. Будем рады ответить на все ваши вопросы и предложения.

Приготовление и свойства пенобетона, содержащего летучую золу

. 2022 9 сентября; 15 (18): 6287.

дои: 10.3390/ma15186287.

Дуншэн Чжан 1 2 , Сен Дин 1 , Е Ма 1 , Цюнин Ян 1

Принадлежности

  • 1 Школа гражданского и гидротехнического строительства, Университет Нинся, Иньчуань 750021, Китай.
  • 2 Исследовательская группа RecyCon, факультет гражданского строительства, KU Leuven, Campus Bruges, 8200 Bruges, Бельгия.
  • PMID: 36143598
  • PMCID: PMC9500925
  • DOI: 10.3390/ma15186287
Бесплатная статья ЧВК

Dongsheng Zhang et al. Материалы (Базель). .

Бесплатная статья ЧВК

. 2022 9 сентября; 15 (18): 6287.

дои: 10.3390/ma15186287.

Авторы

Дуншэн Чжан 1 2 , Сен Дин 1 , Е Ма 1 , Цюнин Ян 1

Принадлежности

  • 1 Школа гражданского и гидротехнического строительства, Университет Нинся, Иньчуань 750021, Китай.
  • 2 Исследовательская группа RecyCon, факультет гражданского строительства, KU Leuven, Campus Bruges, 8200 Bruges, Бельгия.
  • PMID: 36143598
  • PMCID: ПМС9500925
  • DOI: 10.3390/ma15186287

Абстрактный

Пенобетон огнестойкий и прочный, имеет широкое применение в качестве строительного изоляционного материала. Однако цемент потребляет много энергии и вызывает загрязнение окружающей среды, что требует замены цемента, используемого для приготовления пенобетона, экологически безопасным вяжущим материалом. В данном исследовании пенобетон был приготовлен путем химического вспенивания. Исследовано влияние материала пенообразователя, стабилизатора пены и золы-уноса на основные свойства пенобетона, в том числе на объемную плотность в сухом состоянии, прочность на сжатие и теплопроводность, и охарактеризована структура пор. Результаты показывают, что с увеличением содержания перекиси водорода (H 2 O 2 ) сухая насыпная плотность, прочность на сжатие и теплопроводность пенобетона уменьшаются, а диаметр пор увеличивается (0,495–0,746 мм). При содержании стеарата кальция в пределах 1,8% размер пор имеет тенденцию к увеличению (от 0,547 до 0,631 мм). С увеличением содержания золы-уноса прочность пенобетона постепенно снижается, а сухая насыпная плотность сначала уменьшается, а затем увеличивается. Когда соотношение летучей золы в смеси составляет 10-40%, теплопроводность постепенно снижается; экстремальная теплопроводность 0,0824 Вт/(м·К) возникает при соотношении компонентов смеси 40%, а сухая объемная плотность составляет 336 кг/м 3 .

Ключевые слова: прочность на сжатие; летающий пепел; пенобетон; стабилизатор пены; пенообразователь; пористость; теплопроводность.

Заявление о конфликте интересов

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Цифры

Рисунок 1

Приготовление пенобетона.

Рисунок 1

Приготовление пенобетона.

Рисунок 1

Приготовление пенобетона.

Рисунок 2

Типичное исходное изображение и обработанное…

Рисунок 2

Типовое исходное изображение и обработанное изображение пенобетона: ( a )…

фигура 2

Типовое исходное изображение и обработанное изображение пенобетона: ( a ) сечение 10 мм × 10 мм; ( b ) обработанное изображение сечением 10 мм × 10 мм.

Рисунок 3

Сухая насыпная плотность вспененного…

Рисунок 3

Сухая насыпная плотность пенобетона: ( a ) H 2 O 2…

Рисунок 3

Сухая насыпная плотность пенобетона: ( a ) H 2 O 2 Содержание; ( b ) содержание стеарата кальция; ( c ) содержание летучей золы.

Рисунок 4

Прочность пенобетона на сжатие:…

Рисунок 4

Прочность пенобетона на сжатие: ( a ) H 2 O 2 содержание;…

Рисунок 4

Прочность пенобетона на сжатие: ( a ) H 2 O 2 содержание; ( б ) содержание стеарата кальция; ( c ) содержание летучей золы.

Рисунок 5

Прочность пенобетона на сжатие:…

Рисунок 5

Прочность пенобетона на сжатие: ( a ) H 2 O 2 содержание;…

Рисунок 5

Прочность пенобетона на сжатие: ( a ) H 2 O 2 содержание; ( b ) содержание стеарата кальция; ( c ) содержание летучей золы.

Рисунок 6

Влияние H 2 O…

Рисунок 6

Влияние содержания H 2 O 2 на пористость пенобетона.

Рисунок 6

Влияние содержания H 2 O 2 на пористость пенобетона.

Рисунок 7

Влияние H 2 O…

Рисунок 7

Влияние содержания H 2 O 2 на частоту распределения пор по размерам…

Рисунок 7

Влияние содержания H 2 O 2 на частоту распределения пор по размерам пенобетона.

Рисунок 8

Влияние содержания стеарата кальция…

Рисунок 8

Влияние содержания стеарата кальция на пористость пенобетона.

Рисунок 8

Влияние содержания стеарата кальция на пористость пенобетона.

Рисунок 9

Влияние содержания стеарата кальция…

Рисунок 9

Влияние содержания стеарата кальция на частоту распределения пор по размерам пенобетона.

Рисунок 9

Влияние содержания стеарата кальция на частоту распределения пор пенобетона по размерам.

Рисунок 10

Влияние содержания летучей золы…

Рисунок 10

Влияние содержания летучей золы на пористость пенобетона.

Рисунок 10

Влияние содержания летучей золы на пористость пенобетона.

Рисунок 11

Влияние содержания летучей золы…

Рисунок 11

Влияние содержания летучей золы на частоту распределения пор по размерам пенобетона.

Рисунок 11

Влияние содержания летучей золы на частоту распределения пор пенобетона по размерам.

См. это изображение и информацию об авторских правах в PMC

Похожие статьи

  • Получение и физические свойства высокобелитового сульфоалюминатного пенобетона на основе цемента с использованием ортогонального теста.

    Лю С., Ло Дж., Ли К., Гао С., Цзинь З., Ли С., Чжан П., Чен С. Лю С и др. Материалы (Базель). 2019 25 марта; 12 (6): 984. дои: 10.3390/ma12060984. Материалы (Базель). 2019. PMID: 30934570 Бесплатная статья ЧВК.

  • Исследование механических характеристик и долговечности пенобетона с летучей золой.

    Ли С, Ли Х, Ян С, Дин Ю, Чжан С, Чжао Дж. Ли С и др. Материалы (Базель). 2022 1 сентября; 15 (17): 6077. дои: 10.3390/ma15176077. Материалы (Базель). 2022. PMID: 36079457 Бесплатная статья ЧВК.

  • Влияние структуры пор на теплопроводность и механические свойства автоклавного газобетона.

    Чен Г, Ли Ф, Цзин П, Гэн Дж, Си З. Чен Г и др. Материалы (Базель). 2021 11 января; 14 (2): 339. дои: 10.3390/ma14020339. Материалы (Базель). 2021. PMID: 33440871 Бесплатная статья ЧВК.

  • Возможность производства теплоизоляционных материалов из вяжущих материалов без пенообразователя и легкого заполнителя.

    Рашад АМ. Рашад АМ. Environ Sci Pollut Res Int. 2022 янв; 29 (3): 3784-3793. doi: 10.1007/s11356-021-15873-4. Epub 2021 14 августа. Environ Sci Pollut Res Int. 2022. PMID: 34389957

  • Пенобетоны, армированные фиброй: обзор.

    Амран М. , Федюк Р., Ватин Н., Ли Ю.Х., Мурали Г., Озбаккалоглу Т., Клюев С., Алабдулджаббер Х. Амран М. и др. Материалы (Базель). 2020 сен 28;13(19)):4323. дои: 10.3390/ma13194323. Материалы (Базель). 2020. PMID: 32998362 Бесплатная статья ЧВК. Обзор.

Посмотреть все похожие статьи

Цитируется

  • Исследование подготовки и характеристик CO 2 Пенобетон для теплоизоляции и хранения углерода.

    Та Х, Чжан Ю, Ван З, Ши П, Чжоу Дж. Та Х и др. Материалы (Базель). 2023 29 марта;16(7):2725. дои: 10.3390/ma16072725. Материалы (Базель). 2023. PMID: 37049022 Бесплатная статья ЧВК.

Рекомендации

    1. Садегян О., Морадзаде А., Мохаммади-Иватлоо Б. , Абапур М., Анвари-Могаддам А., Лим Дж.С., Маркес Ф.П.Г. Всесторонний обзор вариантов энергосбережения и потенциала энергосбережения в распределительных сетях низкого напряжения: Освещение зданий и общественных мест. Поддерживать. Города Соц. 2021;72:103064. doi: 10.1016/j.scs.2021.103064. – DOI
    1. Мухтар М., Амеяу Б., Йимен Н., Чжан К., Бамисиле О., Адун Х., Дагбаси М. Модернизация зданий и обзор энергосбережения/эффективности: технико-эколого-экономическая оценка модернизации систем тепловых насосов в жилых домах запас. Устойчивость. 2021;13:983. дои: 10.3390/su13020983. – DOI
    1. Цзоу Т. Исследование влияния высокодисперсного порошка на свойства пенобетона. Чунцинский университет; Чунцин, Китай: 2020 г.
    1. Дхасиндракришна К., Рамакришнан С., Пасупати К., Санджаян Дж. Обрушение свежего пенобетона: механизмы и влияющие параметры. Цем. Конкр. Композиции 2021;122:104151. doi: 10.1016/j.cemconcomp.2021.104151. – DOI
    1. Сонг Ю., Ланге Д. Влияние мелких включений на морфологию и механические характеристики легкого пенобетона. Цем. Конкр. Композиции 2021;124:104264. doi: 10.1016/j.cemconcomp.2021.104264. – DOI

Грантовая поддержка

  • 2021BEE03004/ключ R & D проекты провинции Нинся Китая
  • 2021BEG02014/ключ R & D проекты провинции Нинся Китая
  • NXYLXK 2021A03) / Первоклассная дисциплина «Строительство» в колледжах и университетах Нинся (дисциплина водного хозяйства)

Прочность пенобетона | Энциклопедия МДПИ

Пенобетон представляет собой тип бетона, который производится путем блокировки воздушных пустот в растворе с помощью подходящего пенообразователя и классифицируется как легкий бетон. Обладает малым собственным весом, минимальным расходом заполнителя (не используется крупный заполнитель), высокой текучестью, контролируемой низкой прочностью и теплоизоляцией. На свойства пенобетона влияет способ производства и используемые материалы. В отличие от других пористых легких бетонов, сборные пены с пенообразователями добавляются к свежему цементному тесту и раствору. Воздушные поры, приносимые пенами, составляют 10–90% от объема закаленного тела. Эта пористая структура лежит в основе механических свойств, теплопроводности, акустических и прочностных свойств пенобетона. Одним из преимуществ пенобетона является его снижение веса (до 80%) по сравнению с обычным бетоном. Пузырьки воздуха равномерно распределяются в теле пенобетона. Пористая структура может быть нарушена при смешивании, транспортировке и укладке свежего бетона, поэтому он должен иметь неподвижные стенки. Пузырьки воздуха имеют размер примерно от 0,1 до 1 мм. Плотность пенобетона в основном зависит от количества пены и колеблется в пределах от 400 до 1600 кг/м 9 . 0007 3 . Его можно использовать для структурных, разделительных, изоляционных и заполняющих работ с превосходной акустической/тепловой изоляцией, высокой огнестойкостью, более низкими затратами на сырье, более легкой перекачкой и, наконец, отсутствием уплотнения, вибрации или выравнивания.

пенобетон физико-механические свойства дизайн смеси теплопроводность микроструктура

1.

Морозостойкость

ASTM C666 определяет способность бетона нормальной массы противостоять циклам быстрого замораживания и оттаивания и приводит к разрушению типа микротрещин и отложений при проводке по пенобетону [1] [2] . Тикальский и др. [1] разработал модифицированную процедуру испытания на замораживание-оттаивание на основе ASTM C666. Прочность на сжатие, начальная глубина проникновения, переменные скорости впитывания оказывают важное влияние на производство морозостойкого пенобетона. Сообщалось, что плотность и проницаемость не являются важными переменными.

Вода, попадающая в бетон, расширяется во время замерзания и создает напряжения. Пористая структура пенобетона обеспечивает хорошую устойчивость к замораживанию и оттаиванию за счет дополнительного пространства, в котором вода может расширяться [3] . Пенобетоны обычно обладают хорошей устойчивостью к FT по сравнению с негазобетоном. Шон и др. [4] показали в результате своей работы, что пенобетоны с высокой пористостью не всегда обеспечивают более высокое сопротивление ФТ. Было обнаружено, что на сопротивление FT пенобетона влияет больше, чем размер воздушной полости, и сообщалось, что количество воздушных пустот менее 300 мкм играет решающую роль в уменьшении повреждения FT в пенобетоне. В связи с увеличением количества циклов замораживания-оттаивания на поверхности образцов пенобетона увеличиваются потери массы и появляются сколы [5] . Тип пены, используемой в пенобетоне, влияет на потерю массы и потери прочности [6] . Разница в плотности влияет на сопротивление FT пенобетонов. Сообщалось, что пенобетоны с низкой плотностью испытывают большее расширение и большую потерю массы и прочности. Эта ситуация была связана с более крупной и взаимосвязанной структурой пор пенобетонов низкой плотности. Такая пористая структура позволит большему поглощению воды бетоном, в результате чего пенобетон будет демонстрировать более низкую устойчивость к FT 9.0007 [7] .

2. Устойчивость к повышенным температурам

При воздействии высоких температур пенобетон сильно дает усадку из-за высокой скорости испарения. Однако по сравнению с обычным бетоном пенобетон имеет приемлемое значение FR [8] . ТР связана с изменением механических свойств пенобетона при воздействии высоких температур [9] . Как правило, предел прочности при сжатии пенобетона увеличивается до 400 °С. Причина в том, что высокая температура стимулирует реакционную способность вяжущих. Однако после этого прочность постепенно снижается [10] [11] [12] .

При повышении температуры, которой подвергается пенобетон, происходит потеря твердости. Сообщалось, что эта потеря твердости начинается после 90 °C независимо от плотности [13] . Сообщалось, что пенобетоны плотностью 950 кг/м 3 выдерживают горение до 3,5 ч, а бетоны плотностью 1200 кг/м 3 — до 2 ч [9] . Полые конструкции помогают уменьшить воздействие высокой температуры на пенобетон [14] . Пористая структура пенобетона, как правило, связана с плотностью, и сообщалось, что на нее не влияют высокие температуры. По этой причине потеря прочности при высоких температурах обусловлена ​​изменением химических компонентов пенобетона [13] .

Минеральные добавки и заполнители влияют на свойства пенобетона после воздействия высоких температур. Пуццолановые добавки могут обеспечить увеличение прочности при повышении температуры. Прочность на сжатие увеличилась после того, как пенобетон, содержащий РГК и ВМП, выдержали при температуре 200–400 °С. При температурах выше 400 °С из-за потери воды при кристаллизации происходит изменение концентрации Ca(OH) 2 , а также изменение морфологии и образование микротрещин вызывают снижение прочности на сжатие [11] . Теплостойкость геополимерного пенобетона оценивают по изменению прочности на сжатие и объема после воздействия высоких температур. Чжан и др. [10] полностью работал на пенобетоне, произведенном с комбинацией FA и FA-шлака. 100-процентное увеличение прочности на сжатие до 800 °C было обнаружено в геополимерном пенобетоне (GFC) с FA. Однако в ГПК, приготовленных с комбинацией ТВС и шлака, наблюдалось повышение прочности на сжатие до 100 °С, а затем прочность на сжатие снижалась. Потому что он гораздо сильнее разлагается с потерей химически связанной воды, чем гели, богатые кальцием, образованные комбинацией ТВС и шлака.

В пенобетоне появляются трещины при повышении температуры. Сообщалось, что трещины появляются на поверхности пенобетона после 400 °С и увеличиваются с повышением температуры. В то же время трещины, наблюдаемые в пенобетонах высокой плотности, более многочисленны [15] . Кроме того, на образование трещин влияют способы охлаждения образцов (воздухом или водой). Было замечено, что медленно охлаждающиеся (на воздухе) образцы имели большую склонность к растрескиванию. Увеличение количества трещин увеличивает потерю прочности [11] .

3. Акустические

Наименее изучены акустические свойства пенобетона. На звукоизоляцию пенобетона могут влиять такие факторы, как содержание пены, количество, размер и распределение пор и учет их однородности. По сравнению с обычной бетонной стеной пенобетонные ячеистые стены пропускают звуковую частоту с более высоким значением до 3%, а пенобетон имеет коэффициент звукопоглощения в 10 раз выше, чем плотный бетон [8] . Сообщалось об увеличении звукопоглощения в области 800–1600 Гц в пенобетоне, содержащем ФА. Это было связано с изменением свойств пор при добавлении FA. Кроме того, увеличение дозировки пены оказывает меньшее влияние на низких частотах. Сообщается, что среднечастотные пенобетоны (600–1000 Гц) являются более эффективным материалом [10] .

Чжуа и др. [10] сообщают, что тонкие образцы ГПЦ толщиной 20–25 мм демонстрируют впечатляющий коэффициент звукопоглощения (α = 0,7–1,0) в области низких частот 40–150 Гц, а среднее звукопоглощение ГПЦ лучше чем плотный бетон. Мастали и др. [16] показали, что щелочно-активные шлаковые пенобетоны, разработанные с содержанием пены 25–35%, в своих исследованиях показали отличные максимальные коэффициенты звукопоглощения (0,8–1) в области средних и высоких частот. Сообщалось, что существует линейная корреляция между плотностью и акустическими свойствами щелочно-активных шлаковых пенобетонов, использованных в исследовании. Другими словами, акустические свойства улучшаются за счет уменьшения плотности.

4. Теплопроводность

Пористость и плотность бетона являются двумя основными параметрами, влияющими на значение теплопроводности [17] . Изменение доли пены влияет на плотность в сухом состоянии, изменение плотности в сухом состоянии влияет на теплопроводность [18] . По мере увеличения плотности в сухом состоянии теплопроводность увеличивается.

Чжан и др. [10] , в своих исследованиях по изучению механических, теплоизоляционных и акустических свойств геополимерного пенобетона установили, что при повышении плотности в сухом состоянии с 585 до 1370 кг/м 3 теплопроводность увеличилась с 0,15 до 0,48 Вт/мК. Количество пористости увеличивается по мере уменьшения плотности в сухом состоянии. Увеличение пористости снижает теплопроводность. Точно так же увеличение В/Ц снижает теплопроводность за счет увеличения пористости [19] . Другими словами, теплопроводность увеличивается с увеличением плотности в сухом состоянии. Сообщалось, что GFC обладает лучшими теплоизоляционными свойствами, чем пенобетон на портландцементе (такая же плотность и/или прочность).

Теплопроводность зависит от типа используемого цемента и вспенивающего газа. Чем ниже теплопроводность используемого цемента и пенообразователя, тем ниже теплопроводность пенобетона [18] [20] [21] . Ли и др. [20] исследовали влияние вспенивающего газа и типа цемента на теплопроводность пенобетона. Для исследования был приготовлен пенобетон с использованием четырех различных вспенивающих газов (воздух, водород, кислород, углекислый газ) и трех различных видов цемента (ПДК, ПАК, ОПЦ). Теплопроводность пенобетона на основе ПДК выше, чем у других цементов. Теплопроводность пенобетона при использовании вспенивающего газа водорода была самой высокой, а при использовании вспенивающего газа углекислого газа – самой низкой. Это связано с тем, что газообразный диоксид углерода имеет значительно меньшую теплопроводность (0,014 Вт/мК), чем атмосферный (0,025 Вт/мК) и аммиачный газы (0,025 Вт/мК). Поэтому использование пенообразователя углекислого газа является эффективным методом улучшения теплоизоляции [22] . Частичная (30%) замена ТВС на цемент позволила снизить теплоту гидратации. Использование легких заполнителей с низкой плотностью частиц среди воздушных пустот, искусственно введенных в матрицу строительного раствора, позволило снизить теплопроводность [23] . В исследовании, проведенном Gencel et al. [17] теплопроводность пенобетона уменьшалась с RCA. Это происходит благодаря повышенной пористости при использовании RCA. Увеличение пористости снижает теплопроводность. Точно так же теплопроводность снизилась при использовании геополимера RCA в пенобетоне. Равномерное и увеличенное количество воздушных пустот при использовании RCA могло обеспечить это [24] . SF улучшает распределение отверстий, делая поры более однородными и закрытыми круглыми, что повышает эффективность изоляции [25] . Использование кокосового волокна снизило теплопроводность пенобетона. Кокосовое волокно имеет низкую теплопроводность благодаря высокой термостойкости. Это можно показать как еще один пример, доказывающий, что материалы с низкой теплопроводностью снижают теплопроводность пенобетона. Кроме того, образование равномерных воздушных пустот в бетоне за счет добавления фибры является еще одним фактором, снижающим теплопроводность [26] . Результаты различных исследований теплопроводности приведены в таблице 1 .

Таблица 1. Результаты различных исследований теплопроводности.

Каталожные номера Цемент и добавки Вспенивающийся материал Плотность (кг/м 3 ) Теплопроводность (Вт/мК)
[27] ПК + ГГБФС Н 2 О 2 150–300 (сухой) 0,05–0,070
[21] ПДК Н 2 О 2 300–1000 (сухой) 0,136–0,347
[19] ПК + ФА Белок 975–1132 (оптом) 0,225–0,264
[28] ПК + ФА Белок 970–1307 (сухой) 0,24
[29] ПК + ФА Синтетика 860–1245 (сухой) 0,021–0,035
[30] ПК + ФА + СФ Синтетика 11:00–16:00 (сухой) 0,40–0,57
[31] ПК Белок 650–1200 (сухой) 0,23–0,39
[10] ГФК – 585–1370 0,15–0,48
[17] ПК + ФА Белок 594–605 (вес шт.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *