Реферат на тему ячеистые бетоны

Обновлено: 02.07.2024

Ячеистые бетоны – это легкие искусственные каменные материалы, полученный в результате твердения поризованной смеси, состоящий из гидравлических вяжущих веществ, только дисперсного кремнеземистого компонента, воды и парообразующей добавки.
Пористость ячеистым бетонам придается:
а) механическим путем, когда тесто, состоящее из вяжущего и воды, часто с добавкой мелкого песка, смешивают с отдельно приготовленной пеной; при отвердении получается пористый материал, называемый пенобетоном;
б) химическим путем, когда в вяжущее вводят специальные газообразующие добавки; в результате в тесте вяжущего вещества происходит реакция газообразования, оно вспучивается и становится пористым. Затвердевший материал называют газобетоном.

Содержание

Введение 3
1 Классификация ячеистых бетонов 4
2 Сырьевые материалы 5
3 Технология производства неавтоклавного ячеистого бетона 9
3.1 Основные этапы получения неавтоклавного пенобетона 9
3.2 Основные этапы получения неавтоклавного газобетона 11
4 Технология производства автоклавного ячеистого бетона 14
4.1 Основные этапы получения автоклавного газобетона 14
4.2 Основные этапы получения автоклавного пенобетона 15
5 Преимущество и недостатки технологии 17
Заключение 19
Список использованной литературы 20

Прикрепленные файлы: 1 файл

ТЯБ реф.docx

1 Классификация ячеистых бетонов 4

2 Сырьевые материалы 5

3 Технология производства неавтоклавного ячеистого бетона 9

3.1 Основные этапы получения неавтоклавного пенобетона 9

3.2 Основные этапы получения неавтоклавного газобетона 11

4 Технология производства автоклавного ячеистого бетона 14

4.1 Основные этапы получения автоклавного газобетона 14

4.2 Основные этапы получения автоклавного пенобетона 15

5 Преимущество и недостатки технологии 17

Список использованной литературы 20

Пористость ячеистым бетонам придается:

а) механическим путем, когда тесто, состоящее из вяжущего и воды, часто с добавкой мелкого песка, смешивают с отдельно приготовленной пеной; при отвердении получается пористый материал, называемый пенобетоном;

б) химическим путем, когда в вяжущее вводят специальные газообразующие добавки; в результате в тесте вяжущего вещества происходит реакция газообразования, оно вспучивается и становится пористым. Затвердевший материал называют газобетоном.

Ячеистый бетон получил своё развитие именно с развития пенобетона. Следующая стадия развития ячеистого бетона - это повышение прочностных характеристик изделия. Отсюда и возникло развитие технологии газобетона. В настоящее время, за рубежом широко используются автоклавные технологии газобетона и пенобетона. Например, в России, за счёт развала производства стационарного автоклавного пенобетона и необходимости в заполнения ниши сбыта, перешли сразу на последний этап в своём развитии – а именно развитие неавтоклавного газобетона для получения твёрдого строительного материала и развитие неавтоклавного пенобетона для получения лёгкого материала. В силу неэффективности развития отечественного производства, а по некоторым позициям и в его отсутствии, потребители в России в основном предпочитали приобретать дорогое зарубежное автоклавное или неавтоклавное производство и которое являлось, как правило, устаревшим. Однако явление это было временным и понятно почему. В настоящее время строительные компании всё чаще начали покупать отечественные недорогие разработки, которые ни в чём не уступают передовым зарубежным технологиям, а в некоторых случаях по неавтоклавным технологиям превосходят эти разработки.

1 Классификация ячеистых бетонов

Ячеистые бетоны классифицируют по следующим признакам: функциональному назначению, способу порообразования, виду вяжущего, виду кремнеземистого компонента и способу твердения.

Классификация ячеистых бетонов в зависимости от средней плотности и назначения приведена в табл. 1.

Классификация ячеистых бетонов

Средняя плотность, кг/м 3

Прочность при сжатии, МПа

По способу порообразовании различают:

- химический (газобетоны, газосиликаты, газошлакобетоны, газозолобетоны и др.);

- механический (пенобетоны, пеносиликаты, шлакощелочные пенобетоны, пенозолобетоны и др.);

- физический (вспучивание массы за счет газообразования при разряжении в вакууме).

По виду вяжущего ячеистые бетоны классифицируют:

- на цементе (газо- и пенобетоны);

- известково-кремнеземистом вяжущем (газо- и пеносиликаты);

- шлакоизвестковом вяжущем (газо - и пеношлакобетоны);

- золе (газо - и пенозолобетоны или газо - и пенозолосиликаты);

- гипсовом вяжущем (газо - и пеногипс).

По способу твердения различают:

- автоклавные ячеистые бетоны (процессы твердения происходят при повышенной температуре - 170 - 190 °С и давлении паровоздушной среды 0,8 — 1,2 МПа);

- неавтоклавные ячеистые бетоны (твердеют при температуре гидротермальной обработки до 100 °С и атмосферном давлении);

- ячеистые бетоны естественного твердения (твердеют в нормально-влажностных условиях в течение 28 суток).

2 Сырьевые материалы

Вяжущие вещества выбираются в зависимости от условий твердения и проектной прочности изделий из ячеистого бетона.

Недопустимо использовать в составе массы шлакопортландцемент и пуццолановый цемент, т.к. они не обеспечивают требуемую щелочную среду.

Для автоклавных силикатных изделий в качестве основного вяжущего применяется строительная известь воздушного твердения, отвечающая требованиям ГОСТ 9179 - 77 "Известь строительная. ТУ". Влажность гидратной извести не должна быть более 5%. Рекомендуется использовать негашеную известь - кипелку не менее 2-го сорта с содержанием активных (СаО и MgO 80%, непогасившихся частиц не более 11% и с дисперсностью менее 0,2 мм.

Смешанное вяжущее, такое как цементно-известковое на основе цемента и извести, должно удовлетворять вышеизложенным требованиям.

Шлак доменный гранулированный совместно с активизаторами твердения или в составе смешанного вяжущего должен удовлетворять требованиям ГОСТ 3476 и содержать закиси марганца не более 1,5%, сульфидной серы не более 0,1%. Модуль активности для основного и нейтрального шлака должен быть не менее 0,4, а модуль основности не менее 0,9. Для помола пригоден гранулированный шлак, не содержащий плотных камневидных кусков и посторонних примесей, его влажность не должна превышать 15%, а удельная поверхность вяжущего на основе извести и шлака должна быть не менее 5000 см 2 /г.

Шлакощелочное вяжущее, содержащее молотый гранулированный шлак и едкую щелочь, должно удовлетворять требованиям ГОСТ 2263.

Высокоосновное зольное вяжущее от сжигания горючего сланца, каменного и бурого углей должно содержать СаО не менее 30%, в том числе свободной СаО - 15. 25 %, SiO₂ - 20. 30 %, SO₃ - не более 6% и суммарного количества К₂О + Na₂O - не более 3%. Удельная поверхность должна быть равна 3000 - 3500 см 2 /г.

Сульфатное вяжущее - обычный строительный гипс по ГОСТ 125 - 79 с добавкой 5% тонкомолотого (удельная поверхность 2000-3000 см 2 /г) кристаллического карбоната кальция, мрамора и т.п.

Фосфатное вяжущее - ортофосфорная кислота по ГОСТ 10678, частично нейтрализованная металлом (например, алюминиевой пудрой марки ПАП-1 или ПАП – 2.

Кремнеземистый компонент. В качестве кремнеземистого компонента используются: кварцевый песок, золы ТЭС, шлаки и др.

Основными показателями кремнеземистого компонента в составе смеси для производства ячеистых бетонов являются гранулометрический состав и содержание в нем нежелательных примесей (пылевидных и глинистых частиц). В кварцевом песке не допускается наличие зерен более 10 мм в количестве свыше 0,5%, а более 5 мм - свыше 10% по массе. Количество частиц менее 0,16 мм не должно превышать 10 и 15 % соответственно для крупных и мелких песков. Содержание пылевидных (менее 0,5 мм) и глинистых (менее 0,005 мм) частиц не должно превышать 3-5 %.

Кремнеземосодержащий компонент — кварцевый песок — согласно ГОСТ 8736 - 93 "Песок для строительных работ. ТУ" должен содержать не менее 75% свободного кварца, не более 3% илистых и глинистых примесей и не более 0,5% слюды.

Для обеспечения требуемой величины средней плотности удельная поверхность молотого песка должна составлять, см 2 /г:

1500-2000 при средней плотности 800 кг/м 3 ;

2000-2300 при средней плотности 700 кг/м 3 ;

2300-2700 при средней плотности 600 кг/м 3 ;

2700-3000 при средней плотности 500 кг/м 3 .

Зола-унос от сжигания бурых и каменных углей также может использоваться в качестве кремнеземсодержащего компонента, должна иметь не менее 45% кремнезема, а величина потерь при прокаливании (ппп) в золе бурых углей не должна превышать 5% и в каменных углях -7%.

Также в качестве заполнителей применяют тонкодисперсные вторичные продукты обогащения руд, содержащие SiO₂ не менее 60%, железистых минералов не более 20%, сернистых соединений, в пересчете на SO₃, не более 2%, едкой щелочи, в пересчете на Na₂O, не более 2%,, пылевидных и глинистых частиц не более 3%, слюды не более 0,5%.

Плотность шлама из грубомолотого песка должна быть не менее 1,6 кг/л, а из песка нормального помола (при вибрационном способе формования изделий) — 1,68 кг/л, из вторичных продуктов — 1,75. 1,8 кг/л.

Порообразователи. В технологии газобетонных изделий в качестве газообразователей главным образом используется алюминиевая пудра марок ПАП – 1 и ПАП - 2, отвечающая требованиям ГОСТ 5494 – 95 « Пудра алюминивая пигментная. ТУ" с содержанием активного алюминия 91,1 - 93,9 % и временем активного (максимума) газовыделения в течение 3 - 4 мин от начала смешивания компонентов газобетонной массы. К пудре предъявляются требования по дисперсности, т.к. с дисперсностью связан процесс протекания газообразования в ячеистобетонной смеси, которая составляет 4600 - 6000 см 2 /г. Максимальное выделение водорода происходит при температуре смеси 30 – 40 0 С. Для получения водной алюминиевой суспензии используется сульфанол (алкилбензосульфат), обладающий свойствами ПАВ, из расчета 25 г на литр воды. Сульфанол должен удовлетворять требованиям ТУ 6 - 01- 1001 - 77.

В качестве газообразователя также применяют пергидроль Н₂О₂ газопасты ГБП и комплексный газообразователь, представляющий собой смесь алюминиевой пудры и дисперсного ферросилиция.

Существует много разновидностей пенообразователей как отечественного, так и зарубежного производства: клееканифольный, алюмосульфонафтеновый, смолосапониновый, ПО—1, БелПор-1Ом, "Унипор", ПО - 6, ПБ – 2000 и зарубежные "Неопор", "Диет", "Едама" и др., удовлетворяющие требованиям ГОСТ 6948 -81.

Клееканифольный пенообразователь приготовляют из мездрового или костного клея, канифоли и водного раствора едкого натра. Хранят его не более 20 суток в условиях низкой положительной температуры.

Смолосапониновый пенообразователь приготовляют из мыльного корня и воды. Введение в него жидкого стекла в качестве стабилизатора увеличивает стойкость пены. Этот пенообразователь сохраняет свои свойства при нормальной температуре и относительной влажности воздуха около 1 месяца.

Алюмосульфонафтеновый пенообразователь получают из керосинового контакта, сернокислого глинозема и едкого натра. Он сохраняет свои свойства при положительной температуре до 6-ти месяцев.

Пенообразователь ГК готовят из гидролизованной боенской крови марки ПО-6 и сернокислого железа. Этот пенообразователь сохраняет свои свойства при нормальной температуре до 6-ти месяцев.

Расход клееканифольного пенообразователя составляет 8 — 12 %, смолосапонинового - 12. 16 %, алюмосульфонафтенового - 16. 20 % и пенообразователя ГК - 4. 6 % от расхода воды. Смесь из двух пенообразователей (например, ГК и эмульсии мыльного корня в соотношении 1:1) позволяет получить более устойчивую пену.

Доказано, что пенообразователи на основе природных органических продуктов (клееканифольный, сапониновый и др.) не всегда являются технически эффективными. Отечественные пенообразователи обладают рядом недостатков, так, к недостаткам сапонинового пенообразователя относятся: необходимость длительного взбивания пены, снижение пенообразующих свойств водного раствора пенообразователя со временем снижают эффективность его применения. Кроме того, работа с мыльным корнем, раздражающе действует на кожу, и особенно на слизистые оболочки, требует мер предосторожности. Положительными сторонами является использование одного вида сырья, простая технология, получение стойкой пены с большим выходом.

К недостаткам клееканифольного пенообразователя следует отнести сравнительно сложную технологию, длительность приготовления пены, короткие сроки хранения и необходимость помола компонентов до крупности песка. Пенобетон на клееканифольном пенообразователе в естественных условиях твердения характеризуется замедленным ростом прочности. Клей в составе пенообразователя не позволяет применять кислые добавки из-за его свертывания и разрушения пены. Клей и канифоль являются дефицитными материалами.

Алюмосульфонафтеновый пенообразователь так же, как и клееканифольный, отличается достаточно сложной технологией. Однако менее дефицитен по сравнению с клееканифольным и сапониновым, имеет сокращенные сроки (в 1,5 — 2 раза) приготовления пены. Основное его преимущество - длительность хранения без снижения качества.

Впервые такой строительный материал как ячеистый бетон был изготовлен в Швеции еще в 1923 году. Именно в этой стране ячеистый бетон имеет наиболее длительную историю применения. Здесь он прошел проверку временем в достаточно сложных природно-климатических условиях. На сегодняшний день ячеистый бетон уже является довольно распространенным и весьма востребованным строительным материалом во всем мире.

Содержание

Содержание:
Введение_________________________________________________________ 3
1. Классификация и общая характеристика ячеистых бетонов _______4
2. Пенобетон
1. Технология производства пенобетона _______________________10
2. Основные физические характеристики пенобетона____________13
3. Основные преимущества использования пенобетона в строительстве__________________________________________15
4. Облаять применения пенобетона в строительстве___________16
3. Газобетон
1. Технология производства газобетона ________________________18
2. Свойства газобетона и применение его в строительстве _______23
3. Сравнение газобетона и пенобетона_________________________24

Работа состоит из 1 файл

Реферат ячеистые бетоны.doc

САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ

АРХИТЕКТУРНО-СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра строительных материалов и технологий

Студентка 1-го курса ФБФО

Введение______________________ ______________________________ _____ 3

Классификация и общая характеристика ячеистых бетонов _______4

Пенобетон

Технология производства пенобетона _______________________10
Основные физические характеристики пенобетона____________13
Основные преимущества использования пенобетона в строительстве_________________ _________________________15
Облаять применения пенобетона в строительстве___________16

Технология производства газобетона ________________________18
Свойства газобетона и применение его в строительстве _______23
Сравнение газобетона и пенобетона____________________ _____24

Введение

Ячеистыми бетонами называют искусственные каменные материалы, состоящие из затвердевшего вяжущего вещества (или смеси вяжущего и заполнителя) с равномерно распределёнными в нем воздушными ячейками.

Известно много типов ячеистых бетонов, отличающихся различными способами получения пористой структуры, видами вяжущего вещества, условиями формования, твердения и т.д.

1. Классификация и общая характеристика ячеистых бетонов

Ячеистые бетоны классифицируются в первую очередь по способу получения пористой структуры на газобетоны и пенобетоны. Получение пористой структуры достигается введением в состав смеси небольшого количества порообразователя. Для получения газобетона вводят газообразователь, а для получения пенобетона вводят специальную пену.

По виду вяжущего могут быть получены следующие ячеистые бетоны:
· на основе цемента - пенобетон и газобетон;
· на основе известкового вяжущего - пеносиликат и газосиликат;
· на основе магнезиального вяжущего - пеномагнезит и газомагнезит;
· на основе гипсового вяжущего - пеногипс и газогипс.

Часто наименование "пенобетон" и "газобетон" применяют для обозначения ячеистых бетонов и силикатобетонов вне зависимости от основного вида вяжущего. Ячеистые бетоны могут рассматриваться как обычные бетоны, в которых роль крупного и, частично, мелкого заполнителя выполняют воздушные пузырьки. Такие бетоны обычно называют просто ячеистыми. Иногда в состав ячеистого бетона вводят крупный заполнитель в виде шлаковой пемзы, перлита, вермикулита, керамзита или других вспученных материалов. Такие бетоны принято называть ячеистолегкими.
Ячеистые бетоны подразделяются по способу твердения. Различают ячеистые бетоны естественного и искусственного твердения. Ячеистые бетоны естественного твердения набирают прочность при хранении в обычных атмосферных условиях, а искусственного – при их обработке в условиях повышенных температур под воздействием водяного пара. Обработка называется автоклавной при давлении пара более 1 ат. и температуре выше 100° и неавтоклавной, если давление пара менее 1 ат. и температура в пределах 25-100°. Соответственно и ячеистые бетоны подразделяются на автоклавные и неавтоклавные.
Изделия из ячеистых бетонов в зависимости от требований, предъявляемых к их несущей способности, могут быть армированными и неармированными.
В настоящее время ячеистые бетоны применяются в различных частях зданий и сооружений и выполняют всевозможные функции. В зависимости от свойств и области применения ячеистые бетоны делятся на теплоизоляционные, теплоизоляционно- конструкционные и конструкционные.
Теплоизоляционные ячеистые бетоны отличаются малым объемным весом (менее 1000 кг/м3), низким коэффициентом теплопроводности и достаточной прочностью.

Важнейшей характеристикой ячеистых бетонов, помимо прочности, является средняя плотность . Установлены следующие марки по средней плотности: для теплоизоляционного ячеистого бетона – D300…D500, конструкционно- теплоизоляционного – D600…D900, конструкционного – В1000…D1200.
Теплофизические свойства ячеистых бетонов зависят от их влажности. Поэтому одним из основных свойств, характеризующих ячеистые бетоны, является водопоглощение. Водопоглощение ячеистых бетонов зависит от вида вяжущего вещества: бетоны на основе извести, каустического магнезита, каустического доломита и гипса имеют большее водопоглощение, чем бетоны на портландцементе.
Вследствие большого водопоглощения изделия из пено- и газосиликатов разрешено использовать в помещениях с относительной влажностью воздуха не выше 50%. Изделия из пеногипса разрешено применять только в конструкциях, надежно защищенных от воздействия влаги.

Показатели основных свойств ячеистых бетонов приведены в таблице 1.

Таблица 1. Свойства ячеистого бетона

Наименование свойств	Марки по плотности
Наименование свойств	D600	D700	D800	D900	D1000	D1100
Класс по прочности на сжатие	В1,5	В2,5	В3,5	В5	В7,5	В10
Начальный модуль упругости, МПа	1700	2500	3800	5000	7500	10000
Пористость, %	73	70	67	63	60	56
Водопоглощение в течение

Важным свойством для ячеистых бетонов является усадка. Изделия из неавтоклавного бетона дают большую усадку, чем из автоклавных. Усадка при высыхании автоклавного бетона марок D500..D1200 достигает 0,5…0,7мм/м, неавтоклавного – 3мм/м. Пеногипс и пеномагнезит практически не дают усадки.

Температуростойкость ячеистых бетонов невысока. Для автоклавных пенобетона и пеносиликата, а также для безавтоклавного пенобетона предельно допустимыми температурами являются 300-400°. При дальнейшем повышении температуры имеет место дегидратация новообразований цементного камня, вследствие чего резко понижается прочность бетонов.
На прочности пенобетона и пеносиликата сказывается не только температура, но и скорость нагревания изделий. Быстрый нагрев скорее приводит к появлению трещин, чем медленный нагрев до той же температуры. Пеномагнезит при повышении температуры выше 200° имеет меньшую прочность, а при температуре выше 350° он начинает разрушаться.
Температуростойкость пеногипса незначительна, при температуре выше 50-60 его применять не следует; дальнейшее повышение температуры вызывает дегидратацию двуводного гипса.
Для применения при температурах от 400 до 700° разработаны специальные рецептуры жароупорного пенобетона. Жароупорный пенобетон изготовляют из портландцемента, золы-уноса тепловых электростанций, пенообразователя и воды. Жароупорный пенобетон твердеет в естественных условиях.
Вследствие невысокой температуростойкости ячеистые бетоны относятся к изоляционно-строительным материалам и применяются для изоляции ограждающих конструкций зданий и сооружений.

Для сравнения приводится таблица физических свойств традиционных строительных материалов и ячеистых бетонов (газо- и пенобетона)

Таблица2.Сравнительная характеристика пенобетона и традиционных строительных материалов

Ячеистые бетоны на 60. 85% по объему состоят из замкнутых пор (ячеек) размером 0,2. 2 мм. Ячеистые бетоны получают при затвердевании насыщенной газовыми пузырьками смеси вяжущего, кремнезимистого компонента и воды. Благодаря высокопористой структуре средняя плотность ячеистого бетона невелика — 300. 1200 кг/м 3 ; он имеет низкую теплопроводность при достаточной прочности. Бетоны с желаемыми характеристиками (плотностью, прочностью и теплопроводностью) сравнительно легко можно получать, регулируя их пористость в процессе изготовления.

Состав и технология ячеистых бетонов. Вяжущим в ячеистых бетонах может служит портландцемент (или известь) с кремнеземистым компонентом. При применении известково-кремнезёмистых вяжущих получаемые бетоны называют газо- и пеносиликаты.

Кремнеземистый компонент — молотый кварцевый лесок, гранулированные доменные шлаки, зола ТЭС и др. Кремнеземистый компонент снижает расход вяжущего и уменьшает усадку бетона. Применение побочных продуктов промышленности (шлаков и зол) для этих целей экономически выгодно и экологически целесообразно.

Соотношение между кремнеземистым компонентом и вяжущим устанавливается опытным путем.

Для получения ячеистых бетонов используют как естественное твердение вяжущего, так и активизацию твердения с помощью пропаривания (t = 85. 90°С) и автоклавной обработки (t = 175° С). Лучшее качество, имеют бетоны, прошедшие автоклавную обработку. В случае применения извести в составе вяжущего автоклавная обработка обязательна.

По способу образования пористой структуры (методу вспучивания вяжущего) различают: газобетоны и газосиликаты; пенобетоны и пеносиликаты.

Газобетон и газосиликат получают, вспучивая тесто вяжущего газом, выделяющимся при химической реакции между веществом-газообразователем и вяжущим. Чаще всего газообразователем служит алюминиевая пудра, которая, реагируя с гидратом оксида кальция, выделяет водород

Согласно уравнению химической реакции, 1 кг алюминиевой выделит до 1,25 м 3 водорода, т. е. для получения 1 м 3 газобетона требуется 0,5. 0,7 кг пудры.

Пенобетоны и пеносиликаты получают, смешивая тесто вяжущего с заранее приготовленной устойчивой технической пеной. Для образования пены используют пенообразователи, получаемые как модификацией побочных продуктов других производств (гидролизованная кровь, клееканифольный пенообразователь), так и синтезируемыеспециально (сульфанол и т. п.).

Свойства ячеистых бетонов определяются их пористостью, видом вяжущего и условиями твердения.

Как уже говорилось, пористость ячеистых бетонов — 60. 85%. Характер пор — замкнутый, но стенки пор состоят из затвердевшего цементного камня, который, как известно, пронизан порами, в том числе и капиллярными. Для движения воздуха поры в ячеистом бетоне замкнуты, а для проникновения воды — открыты. Поэтому водопоглощение ячеистого бетона довольно высокое и морозостойкость соответственно пониженная по сравнению с бетонами слитной структуры.

Гидрофильность цементного камня и большая пористость обусловливают высокую сорбционную влажность. Это сказывается на теплоизоляционных показателях ячеистого бетона. Поэтому при использовании ячеистого бетона в ограждающих конструкциях его наружную поверхность необходимо защищать от контакта с водой или гидрофобизировать.

Прочность ячеистых бетонов зависит от их средней плотности и находится в пределах 1,5. 15 МПа. Модуль упругости ячеистых бетонов ниже, чем у обычных бетонов, т. е. они более деформативны. Кроме того, у ячеистого бетона повышенная ползучесть.

Ячеистые бетоны и изделия из них обладают хорошими звукоизоляционными свойствами, они огнестойки и легко поддаются механической обработке (пилятся и сверлятся).

Наиболее рациональная область применения ячеистых бетонов — ограждающие конструкции (стены) жилых и промышленных зданий: несущие — для малоэтажных зданий и ненесущие — для многоэтажных, имеющих несущий каркас.

3. ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Номенклатура теплоизоляционных материалов очень широка. Но около 90% от общего объема применения в строительстве составляют два вида изделий: из искусственных минеральных волокон (около 70%) и ячеистых пластмасс – пенопластов (около 20%). Это объясняется простотой технологии их производства (это касается пенопластов), огромной сырьевой базой (это касается минеральных волокон) и высокими эксплуатационными свойствами.

Неорганические материалы изготавливаются на основе минерального сырья (горных пород, шлаков, стекла, вяжущих веществ, асбеста и т.п.). К этим материалам относятся изделия из минеральной ваты, пеностекло, ячеистые бетоны, асбестосодержащие засыпки и мастичные составы, а также пористые заполнители, используемые как теплоизоляционные засыпки (керамзит, перлит, вермикулит и др.). Неорганические теплоизоляционные материалы теплостойки, негорючи, не подвержены зашиванию. Как уже говорилось, наибольшее применение находят изделия на основе минеральной ваты.

Минераловатные изделия получают на основе коротких и очень тонких минеральных волокон (минеральной ваты), скрепляемых в изделия с помощью связующего или другими способами.

Минеральную вату вырабатывают из силикатных расплавов, сырьем для которых служат металлургические шлаки, осадочные (мергели, каолины и др.) и изверженные (базальт и др.) горные породы, отходы стекла и другие силикатные материалы. Название минеральная вата получает по виду сырья: например, шлаковая, базальтовая или стекловата. Вид сырья определяет, в частности, температуростойкость ваты (у базальтовой ваты — до 1000° С, а у стекловаты 550. 650° С), тонкость и упругость волокна и другие свойства.

Силикатный расплав раздувом или разбрызгиванием центрифугой превращают в тончайшие стекловидные волокна диаметром 1. 10 мкм и длиной в несколько сантиметров. Волокно собирается в камере волокноосаждения на непрерывно движущейся сетке. Сюда же подается связующее вещество для получения из рыхлого минерального волокна ковра и дальнейшего формования изделий (в исходном виде минеральная вата в настоящее время не применяется).

Минераловатные изделия применяют для тепловой изоляции в широком диапазоне температур: — 200. + 600° С; изделия на основе специальных минеральных волокон (например, базальтовых) выдерживают до 1000° С. Они слабо адсорбируют влагу, не поражаются грызунами.

Производят следующие виды минераловатных изделий: мягкие плиты (минеральный войлок) и прошивные маты, полутвердые и твердые плиты и скорлупы (рис. 1).

Рис.1. Теплоизоляционные изделия из минеральной ваты:

а — минеральный войлок; б — полужесткие плиты; в — полуцилиндры; г — прошивной мат

Мягкие маты и плиты (минеральный войлок) получают как с помощью прошивки минерале ватного ковра, сдублированного с фольгой или металлической сеткой, так и с помощью минерального связующего путем его легкой подпрессовки. Такие маты выпускают в виде рулонов. Плотность 30. 100 кг/м 3 ; теплопроводность 0,033. 0,035 Вт/(м∙К).

Полужесткие и жесткие плиты и фасонные изделия получают с использованием полимерных связующих (размер плит обычно 600´1200 мм при толщине от 50 до 120 мм). Для получения большой жесткости плиты без увеличения ее плотности применяют технологию с частичной вертикальной ориентацией волокон. Плотность плит 50. 150 кг/м 3 ; теплопроводность 0,04. 0,06 Вт/(м∙К). Подобные плиты используют для устройства теплоизоляции стен и кровельных покрытий. Плиты легко режутся и укрепляются на стенах клеющими мастиками. Скорлупы и сегменты используют для изоляции трубопроводов.

Пеностекло (ячеистое стекло) — материал, получаемый термической обработкой порошкообразного стекла (обычно для этого используется стеклобой), смешанного с порошком газообразователя (мел, известняк, кокс). В момент перехода стекла в пластично-вязкое состояние газообразователь выделяет газ (в данном случае СО₂), который вспучивает стекломассу.

Пеностекло имеет как бы двойную пористость: стенки крупных пор (диаметром 0,5. 2 мм) содержат микропоры (рис. 2.). При этом все поры замкнутые. Такое строение пеностекла объясняет его низкую теплопроводность при достаточно высокой прочности и практически нулевое водопоглощение и паронепроницаемость. Теплопроводность пеностекла при плотности 200. 300 кг/м 3 составляет 0,06. 0,12 Вт/(м∙К), а прочность на сжатие — 3. 6 МПа.

Рис. 2. Структура пеностекла:

1– поры; 2 – стеклянные прослойки

Ячеистое стекло легко обрабатывается (пилится, сверлится), хорошо сцепляется с цементными материалами. Пеностекло применяют для изоляции металлоконструкций, при бесканальной прокладке трубопроводов и благодаря паронепроницаемости и минимальному водопоглощению (>1%) для теплоизоляции стен, потолков промышленных холодильников.

Теплоизоляционные бетоны — бетоны плотностью не более 500 кг/м 3 по структуре могут быть трех видов:

- слитного строения на пористых заполнителях (например, керамзитовом гравии и перлитовом песке) и цементном или полимерном? вяжущем;

- крупнопористые (беспесчаные) на однофракционном керамзитовом гравии и цементном или полимерном связующем;

Крупнопористые бетоны используют в виде плит, заменяющих засыпную теплоизоляцию.

Ячеистые бетоны — наиболее перспективный вид теплоизоляционных бетонов, отличающиеся сравнительно простой технологией получения. Их широкому распространению препятствует высокое водопоглощение и гигроскопичность. Сухой ячеистый бетон при плотности 300. 500 кг/м 3 имеет теплопроводность 0,07. 0,1 Вт/(м∙К); при влажности 8% теплопроводность возрастает до 0,15. 0,18 Вт/(м∙К). Применяют ячеистые бетоны в виде камней правильной формы, заменяющих 8. 16 кирпичей.

Монтажная теплоизоляция — специальная группа неорганических теплоизоляционных материалов (засыпки и мастики) и готовых изделий (листы, плиты, скорлупы), используемых для изоляции трубопроводов и агрегатов с высокими температурами поверхности. К таким материалам относятся асбестосодержащие материалы (чисто асбестовые и смешанные), теплоизоляционная керамика и др. использование асбеста в монтажной теплоизоляции основывается на его огнестойкости и низкой теплопроводности, а в мастичных материалах он выполняет также армирующие функции. Последнее объясняется волокнистым строением асбеста.

Асбестовый картон и бумагу изготовляют из асбеста 4—5 сортов с использованием органических клеев (крахмала, казеина). Асбестовая бумага толщиной 0,3. 1,5 мм и плотностью 450. 900 кг/м 3 имеет X — =0,15. 0,25 Вт/(м • К). Ее используют для изоляции поверхностей, работающих при температурах до 500° С.

Асбестовый картон более толстый, чем бумага (2. 10 мм). Его применяют для предохранения деревянных и других конструкций из легкогорючих материалов для защиты от возгорания. У асбеста для этого есть два необходимых свойства: огнестойкость и низкая теплопроводность.

Асбестосодержащие смешанные материалы представляют собой порошки из асбеста с различными добавками (слюды, диатомит, минеральные вяжущие и т. п.). При затворении водой эти смеси превращаются в пластичное тесто, способное при высыхании затвердевать. Из него получают покрытия на изолируемых поверхностях или производят изделия — полуфабрикаты (плиты, скорлупы).

Изоляция подобного типа выдерживает температуры до 900° С; при этом теплопроводность таких материалов составляет ОД. 0,2 Вт/(м∙К). Имея открытую пористость и высокое водопоглощение, асбестосодержащие материалы требуют защиты от увлажнения; тем более, что большинство из них не водостойки.

Наиболее известны среди таких материалов вулканит и совелит. Вулканит получают из смеси диатомита (60 %), асбеста (20%) и извести (20 %). Плотность вулканитовых изделий не более 400 кг/м 3 ; теплопроводность < 0,1 Вт/(м∙К). Совелит получают из смеси асбеста с основным карбонатом кальция и магния, получаемого из доломита; используют его при температурах до 500° С.

Приготовление и нанесение асбестосодержащих теплоизоляционных материалов, сопряженное с выделением асбестовой пыли, должно вестись с соблюдением требований Санитарных правил и норм.

Для высокотемпературной теплоизоляции (1000° С и более) применяют пенокерамические материалы и легковесные огнеупоры.

1. Баженов Ю.М., Технология бетона. – М.: Стройиздат, 1978.

2. Горлов Ю.П., Технология теплоизоляционных материалов. – М.: Стройиздат, 1989.

3. Попов К.Н., Каддо М.Д., Строительные материалы и изделия. – М.: Высшая школа, 2002.

4. Юдина Л.В., Юдин А.В., Металлургические и топливные шлаки в строительстве. – Ижевск: Удмуртия, 1995.

Раздел: Строительство
Количество знаков с пробелами: 19921
Количество таблиц: 0
Количество изображений: 1

Ячеистые бетоны — разновидность легких и особолегких бетонов, строение которых характеризуется наличием значительного количества искусственно созданных условно замкнутых пор в виде ячеек размером 0,5—2 мм, заполненных воздухом или газом. Мелкие воздушные ячейки, равномерно распределенные в теле бетона, разделены тонкими и прочными перегородками из отвердевшего цементного камня, образующими несущий каркас материала. Ячеистые бетоны по способу получения пористой структуры подразделяются на пенобетоны и газобетоны. Газобетоны получают путем введения газообразователя в смесь, состоящую из вяжущего, воды и кремнеземистого компонента, пенобетоны — смешиванием смеси, состоящей из вяжущего, воды и кремнеземистого наполнителя с пеной.

По виду применяемого вяжущего ЯБ делятся на: газобетоны и пенобетоны, получаемые на основе портландцемента, цементно-известкового и известково-нефелинового вяжущего.

По виду кремнеземистого компонента различают группы ячеистых бетонов:

газосиликаты и пенобетоны, получаемые с применением молотого песка;

газозолобетоны и пенозолосиликаты, получаемые с применением золы взамен песка.

В зависимости от способа твердения ячеистые бетоны разделяют на виды:

-твердения при атмосферном давлении в камерах пропаривания;

-твердения в автоклавах при высоком давлении.

И в зависимости от применения ячеистые бетоны делят на три вида:

-теплоизоляционные объемным весом 500 кг/м3 и менее;

-конструктивно-теплоизоляционные объемным весом от 500 до 900 кг/м3;

-конструктивные объемным весом от 900 до 1200 кг/м3.

Марка ячеистых бетонов зависит от объемного веса: при объемном весе бетона 500, 600, 700, 900, 1000 и 1200 марка соответственно равна 25, 35, 50, 75, 100 и 150.

НЕДОСТАТКАИ: Ячеистые бетоны по сравнению с обычными бетонами обладают повышенной усадкой, и для ее уменьшения в состав бетона вводят некоторое количество легких пористых заполнителей, природный немолотый, мелкий песок. К недостаткам ячеистых бетонов следует также отнести их большую влагоемкость и плохую отдачу влаги при сушке.
Несмотря на высокое (до 30%) водопоглощение, ячеистые бетоны обладают сравнительно хорошей морозостойкостью — выдерживают 15—25 и более циклов попеременного замораживания и оттаивания. Водопоглощение может быть понижено путем введения добавок или нанесением на поверхность изделий гидрофобных покрытий.

Если вам нужна помощь в написании работы, то рекомендуем обратиться к профессионалам. Более 70 000 авторов готовы помочь вам прямо сейчас. Бесплатные корректировки и доработки. Узнайте стоимость своей работы.

Прочность и атмосферостойкость ячеистых бетонов могут быть повышены получением более мелких и однородных по размеру пор. Это достигается применением вяжущих повышенной активности, более тонким помолом компонентов.

Для получения ячеистых бетонов автоклавного твердения применяется преимущественно молотая негашеная известь, или портландцемент, пуццолановый портландцемент и шлакопортландцемент марок 300 и 400.

Для ячеистых бетонов, твердеющих в условиях естественного и тепловлажностного режима (в камерах пропаривания), при атмосферном давлении применяют преимущественно клинкерные цементы высоких марок 400 и 500 с введением в ячеистую массу гипса и ускорителей твердения.

Поможем написать любую работу на аналогичную тему

Ячеистые бетоны: классификация, основы технологии, свойства, применение в строительстве.

Читайте также: