Проектирование состава ячеистого бетона
Состав вяжущих.
|
Вид |
Содержание компонентов в вяжущем, %. |
||||||
|
Порт- |
Известь |
Домен- |
Щелоч- |
Гипс |
Двух- |
Высоко- |
|
|
Цементное |
95 |
0…5 |
— |
— |
— |
— |
— |
|
Известковое |
— |
95 |
— |
— |
5 |
— |
— |
|
Цементно- |
60 |
35 |
— |
— |
2…5 |
— |
— |
|
Известково- |
12 |
60 |
— |
— |
3…5 |
— |
— |
|
Известково- |
— |
12 |
80 |
— |
3…5 |
— |
— |
|
Шлако- |
— |
— |
90 |
8 |
— |
— |
— |
|
Известково- |
— |
35 |
— |
— |
— |
Не менее |
— |
|
Высоко- |
— |
0…10 |
— |
— |
— |
— |
90…100 |
В качестве кремнеземистого компонента рекомендуется применять:
— Кварцевый песок, соответствующий ГОСТ 8736 с содержанием квар-
ца не менее 85%, слюды не более 0,5%, илистых и глинистых при-
месей не более 3% и не более 1% глинистых примесей типа монт-
мориллонита. Применение других песков обосновывается путем их
испытаний;
— Тонкодисперсные вторичные продукты обогащения руд, содержа-
щие SiO2 не менее 60%, железистых минералов не более 20%,
сернистых соединений в пересчете на SO3 не более 2%, щелочей
в пересчете на Na2O не более 2%, пылевидных, глинистых частиц
не более 3%, слюды не более 0,5%. Удельная поверхность песка и
тонкодисперсных вторичных продуктов обогащения руд должны
устанавливаться опытным путем в зависимости от требуемой
средней плотности ячеистого бетона и способа формирования его
структуры. Чем больше удельная поверхность кремнеземистого
компонента, тем меньшую среднюю плотность ячеистого бетона
можно достичь;
— Кислая зола-унос ТЭС с электрофильтров от сжигания углей должна
иметь стекловидных и оплавленных частиц не менее 50%. Потери
при прокаливании должны быть не более 3% для золы бурых углей
и не более 5% для золы каменных углей. Удельная поверхность
зол бурого угля – не менее 4 тыс. см2/г, а зол каменноугольных
не более 5 тыс. см2/г. Зола должна выдерживать испытания на
равномерность изменения объема;
— Карбонатные породы с удельной поверхностью 2,5…5 см2/г в ко-
личестве 20…30% от массы цемента, в том числе карбонатный
шлам, содержащий CaO + MgO 80…85%, Fe2O3 + Al2O3 – 5…15%,
удельная поверхность 4,5…6 см2/г.;
— Волокнистые материалы – асбест 5 и 6 сортов (ГОСТ 12871), хи-
мические волокна-заменители асбеста (полиакрилнитрильные,
поливинилспиртовые), полимерные волокна и другие;
— Вода, порообразователи (см. гл. );
— Химические добавки и ПАВ, применяемые для пластификации
смеси, регулирования процессов структурообразования, нарастания
пластической прочности и ускорения твердения бетона:
Гипс двухводный (ГОСТ 4013), К2СО3 (ГОСТ 4221), Na2CO3 (ГОСТ
5100), жидкое стекло (ГОСТ 13078), тринатрийфосфат (ТНФ)
(ГОСТ 201), суперпластификатор С-3 (ТУ-14-625) и другие, NaOH
(ГОСТ 2263), Na2SO4 (UJCN 21458).
Состав ячеистого бетона проектируют в соответствии с ГОСТ 27006 и
СН-277-80.
Исходными данными для проектирования являются средняя плотность
бетона в сухом состоянии, прочность, вид вяжущего, кремнеземистого ком-
понента и порообразователя, условия твердения, коэффициент вариации по
прочности на сжатие, требования по долговечности (морозостойкость).
Сначала определяют характеристики исходных материалов. Проектиро-
вание состава ведут с обеспечением бетону среднего уровня прочности, кото-
рый рассчитывается с учетом заданного коэффициента вариации прочности
(см. гл. ). Если коэффициент вариации прочности не задан, то его принимают
равным 17%.
В зависимости от вида, состава вяжущего и условий твердения бетона
по табл. Принимают исходное значение " С ", представляющее собой отно-
шение массы кремнеземистого компонента к массе вяжущего.
Исходные значения " С ".
Вяжущее |
Отношение кремнеземистого компонента |
|
|
Автоклавного |
Неавтоклавного |
|
Портландцемент |
0,75…2 |
0,75…1,25 |
|
Известь |
3…6 |
— |
|
Известково-белитовое |
1…2 |
— |
|
Известково-шлаковое |
0,6…1 |
0,6…1 |
|
Высокоосновное зольное |
0,75…1,25 |
— |
|
Шлакощелочное |
0,1…0,2 |
0,1…0,2 |
Примечание: в таблице значения "С" указаны для извести, содержащей 100%
СаО. В зависимости от реальной активности извести "Ар" значения "С" сле-
дует умножать на величину Ар/100.
Для цементно-известкового вяжущего или известково-цементного вя-
жущего "С" рассчитывается по формуле:
Ссм= Сц· n + Си (1-n),
Где Сц и Си – отношение массы кремнеземистого компонента соответст-
венно к массе цемента и извести;
N – доля цемента в вяжущем ( по табл. ).
Расход материалов на один кубометр ячеистобетонной смеси рассчиты-
вают по формулам:
ρСсух
Мсух= , Мвяж= Мсух/1 + С;
Кс
Мц= Мвяж · n ; Ми= Мвяж - Мц;
Мкр= Мсух – Мц – Ми;
Мв= Мсух· В/Т; Мпор= Пор/£К;
ρСсух
бетона" title="Проектирование состава ячеистого бетона"/> Пор= 1 - (W + B/T),
Кс
Где Мсух – масса всех компонентов бетона в сухом состоянии;
ρССух – Средняя плотность ячеистого бетона в сухом состоянии;
Кс – коэффициент, учитывающий увеличение массы сухой смеси за счет
присоединения химически связанной воды, принимается равным 1,1;
Мвяж – общая масса вяжущего на 1 м3 бетона;
Мц, Ми, Мкр, Мв, Мпор – расходы цемента, извести, кремнеземистого ком-
понента, воды и порообразователя на 1 м3 бетона;
Пор – пористость ячеистого бетона в долях единицы;
₤ – коэффициент, учитывающий степень использования порообразовате-
ля, принимается равным 0,85;
К – коэффициент выхода пор. К=1390 л/кг для алюминиевой пудры при
температуре 40ºС. К=18…20 л/к в случае применения пенообразователей;
W – удельный объем сухой смеси. Определяется экспериментально по
формуле:
1+В/Т
W= - В/Т,
ρCр
ρСР – фактическая средняя плотность растворной смеси.
Если эксперимент выполнить не представляется возможным, то W можно
принимать по табл.
Значения W для предварительного расчета состава ячеистого бетона.
|
Вид и плотность |
Вид вяжущего вещества |
|||||||
|
Портланд- |
Смешанное |
Известь |
Известково- |
|||||
|
C |
W |
C |
W |
C |
W |
C |
W |
|
|
Песок |
1 |
0,34 |
1,5 |
0,36 |
3 |
0,38 |
1 |
0,32 |
|
Зола, ρ3=2,36 г/м3 |
1 |
0,38 |
1,5 |
0,4 |
3 |
0,4 |
1 |
0,36 |
|
Зола, |
1 |
0,44 |
1,5 |
0,48 |
3 |
0,48 |
1 |
0,42 |
Водотвердое отношение назначается для каждого состава смеси с учетом
ее текучести и температуры (табл. ), которые определяются опытным путем.
Таблица
Данные о текучести растворной смеси.
|
Заданная средняя |
|||
|
На цементном, |
На известко- |
На высоко- |
|
Литьевой способ формования |
|||
|
300 |
38 |
30 |
— |
|
400 |
34 |
25 |
25 |
|
500 |
30 |
23 |
23 |
|
600 |
26 |
21 |
21 |
|
700 |
22 |
19 |
20 |
|
800 |
18 |
17 |
18 |
Вибрационный способ формования |
|||
|
500 |
15 |
— |
— |
|
600 |
13 |
— |
— |
|
700 |
11 |
— |
— |
|
800 |
9 |
— |
— |
Таблица
Данные о температуре растворной смеси.
Вид бетона и вяжущего |
Температура растворной смеси, ºС, |
|
|
При литьевом |
При вибрацион- |
|
|
1 |
2 |
3 |
Продолжение Таблицы
|
1 |
2 |
3 |
|
Газобетон на цементе |
45 |
45 |
|
Газобетон на известково- |
35 |
40 |
|
Газобетон на известково- |
40 |
45 |
|
Газосиликат на извести-кипелке |
30 |
40 |
|
Пенобетон на цементе |
25 |
— |
|
Пенобетон на шлакощелочном |
15 |
— |
Если эксперименты выполнить невозможно, то значения В/Т принимают-
ся равными 0,3…0,4 при ударном и вибрационном способах формирования
изделий, 0,5…0,6 – при литьевом способе формирования.
В дальнейшем рассчитанный ориентировочный состав ячеистобетонной
смеси уточняется опытным путем в лабораторных и производственных усло-
виях. Окончательно состав формовочной массы устанавливается после его
производственных испытаний и соответствующей корректировки.
Из ячеистого бетона можно изготавливать следующие виды изделий:
— Панели стеновые наружные бетонные и железобетонные для жилых
и общественных зданий (ГОСТ 11024);
— Панели из автоклавных ячеистых бетонов для внутренних несущих
стен, перегородок и перекрытий жилых и общественных зданий
(ГОСТ 19570);
— Панели стеновые внутренние бетонные и железобетонные для жи-
лых и общественных зданий (ГОСТ 12504);
— Панели из автоклавных ячеистых бетонов для наружных стен
зданий (ГОСТ 11118);
— Блоки из ячеистых бетонов стеновые мелкие (ГОСТ 21520);
— Изделия из ячеистых бетонов теплоизоляционные (ГОСТ 5742).
