Реферат: Технология изготовления и применения газобетона и пенобетона для утепления ограждающих конструкций зданий
Реферат: Технология изготовления и применения газобетона и пенобетона для утепления ограждающих конструкций зданий
СОДЕРЖАНИЕ
1.
Введение………………………………………………………………………..1
2.
Ячеистые
теплоизоляционные бетоны. Общие характеристики…………...2
3.
Описание
технологии производства пенобетона:…………………………...5
-
основные характеристики пенобетона;
-
свойства
пенобетона;
-
сравнительная характеристика пенобетона и традиционных
строительных материалов;
-
характеристика
узлов технологической линии изготовления пенобетона.
4.
Описание
технологии производства газобетона…………………………….9
-
некоторые
свойства газобетона.
5.
Литература,
использованные источники…………………………………...14
ВВЕДЕНИЕ
Ячеистыми бетонами и силикатами называют искусственные
каменные материалы, состоящие из затвердевшего вяжущего вещества (или смеси
вяжущего и заполнителя) с равномерно распределёнными в нем воздушными ячейками.
Впервые ячеистые бетоны были получены в конце XIX в.
Промышленное производство их началось в 20-х годах нашего столетия.
В 1924 г. в Швеции был предложен способ получения
газобетона на основе цемента, извести и различных добавок с применением в
качестве газообразующего агента алюминиевой пудры. Несколько позднее в Дании
был изобретен пенобетон. В 30-х годах были предложены способы получения
ячеистых бетонов на основе цемента, извести и молотого кварцевого песка с
последующей автоклавной обработкой формованных изделий.
Систематические исследования по технологии ячеистых
бетонов в СССР начались с 1928 г. Уже в начале 30-х годов в Советском союзе в
строительстве нашел применение неавтоклавный пенобетон. В дальнейшем был освоен
выпуск широкой номенклатуры изделий из ячеистых бетонов. Первые заводы по
производству ячеистых бетонов были построены в 1939-1940 гг. В послевоенный
период началось заводское производство пеносиликата. В 1953-1955 гг. освоено
производство крупноразмерных изделий из пенобетона и пеносиликата для жилищного
и промышленного строительства.
Первым заводом, освоившим производство крупноразмерных
пенобетонных изделий, был Первоуральский завод. К 1958 г. в Советском союзе
насчитывалось более 50 заводов и цехов по производству ячеистых бетонов.
Годовой выпуск изделий достиг уровня, близкого к 100 тыс. м3. В 1959-1965 гг.
были введены в действие крупные завалы с производительностью 30, 60 и 180 тыс.
м3 изделий в год.
Известно много типов ячеистых бетонов, отличающихся
различными способами получения пористой структуры, видами вяжущего вещества,
условиями формования, твердения и т.д.
ЯЧЕИСТЫЕ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫЕ БЕТОНЫ.
ОБЩИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
Ячеистые бетоны
классифицируются в первую очередь по способу получения пористой структуры на
газобетоны и пенобетоны. Получение пористой структуры возможно также путем
испарения значительного количества вовлеченной воды.
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 и
теплоизоляционно-конструктивные.
Теплоизоляционные ячеистые бетоны отличаются малым объемным весом
(менее 1000 кг/м3), низким коэффициентом теплопроводности и достаточной
прочностью.
В строительстве применяются различные изделия из ячеистых бетонов: панели,
блоки и камни для наружных и внутренних стен и перегородок, плиты для
утепленных кровель промышленных сооружений, скорлупы и сегменты для
теплоизоляции трубопроводов, блоки для утепления и т. д. Изделия из
ячеистых бетонов выпускают различных размеров как сплошные, так, и пустотелые.
Физико-механические свойства ячеистых бетонов зависят от способов
образования пористости, равномерности распределения пор, их характера
(открытые, сообщающиеся или замкнутые), вида вяжущего, условий твердения,
влажности и многих других технологических факторов. Однако некоторые свойства
ячеистых бетонов подчинены общим закономерностям. Так, коэффициент
теплопроводности зависит в основном от величины объемного веса. Он почти не
зависит от вида вяжущего, условий твердения и других факторов. Это объясняется
тем, что материал стенок, образующих поры, состоит из цементного камня или
близкого к нему по свойствам силиката. Поэтому величина пористости и
соответственно объемного веса определяет теплопроводность ячеистых бетонов.
Прочностные свойства ячеистых бетонов зависят в большей степени от вида
вяжущего и условий твердения. Наиболее прочными являются автоклавные ячеистые
бетоны, их прочность превышает прочность ячеистых бетонов естественного
твердения в 8-10 раз.
Прочность материала стенок ячеистого бетона определяется количеством
воды затворения. При твердении ячеистого бетона на основе портландцемента
только определенная часть воды участвует в процессе твердения. Количество
связанной воды при гидратации цемента зависит от его минералогического состава
и в среднем составляет 15-20% от веса цемента. Избыточное количество воды,
раздвигая частицы цемента с оболочками из продуктов гидратации, образует
прослойки и скопления в толще цементного камня. После высыхания и постепенного
расходования воды на продолжающиеся процессы гидратации в цементном камне
остаются пустоты, каналы и отдельные замкнутые поры.
Некоторое количество пустот появляется и в результате усыхания гелеобразных
масс, образующихся входе твердения цемента. Поэтому прочность цементного камня
понижается по мере увеличения относительного количества воды затворения (или
увеличения водоцементного отношения В/Ц).
Для ячеистых бетонов, в состав которых входит наряду с вяжущим
определенное количество тонкодисперсных добавок, вместо водоцементного
отношения принято определять так называемое водотвердное отношение.
Водотвердный фактор - это отношение воды затворения к сумме твердых веществ -
вяжущего и добавок. По мере увеличения водо-твердного отношения прочность
ячеистых бетонов уменьшается. Этой зависимости подчиняются ячеистые бетоны на
основе любого вяжущего.
Средством повышения прочности является уменьшение водотвердного
отношения и применение в технологии вибрации как в период приготовления
растворов, так и при вспучивании (для газобетонов). Вибрационные воздействия
вызывают увеличение подвижности цементного теста, растворов и бетонов и
позволяют снижать водотвердное отношение. Другим средством повышения прочности
изделий из ячеистых бетонов является армирование. Ячеистые армированные изделия
обладают достаточно большой прочностью – 75 кГ/см2 и более.
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.
Важным свойством для ячеистых бетонов является усадка. Изделия из
неавтоклавного бетона дают большую усадку, чем из автоклавных. 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. Это свойство пеномагнезита определяется
отношением к нагреванию кристаллической хлорокиси магния.
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.
ОПИСАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА
ПЕНОБЕТОНА
Изготовление изделии из
неавтоклавного пенобетона.
Технология производства пенобетона
достаточно проста.
Ячеистая структура может быть получена
на основе пено- или газообразования.
Производство неавтоклавного пенобетона отличается простотой оборудования и
позволяет осуществлять технологический процесс в полигонных и заводских
условиях.
Технологическая линия производства состоит из операций
(узлов):
-
приготовление пенообразующего
состава;
-
взбивание пены (пенообразование);
-
приготовление цементного теста или
раствора;
-
приготовление пенобетонной массы
смешиванием пены с цементным тестом или раствором;
-
заполнение форм;
-
твердение изделий.
В качестве основных материалов в производстве
применяются портландцемент и пенообразователи. Для изготовления неавтоклавного
пенобетона применяют портландцемент или пуццолановый портландцемент марки не
ниже 400. Использование портландцемента меньшей активности нежелательно, так
как в этом случае может быть получен пенобетон пониженной прочности. Повышение
прочности путем увеличения расхода цемента приводит к увеличению объемного веса
и, естественно, к ухудшению теплоизолирующих свойств. Применение шлако-портландцемента
в производстве неавтоклавного пенобетона недопустимо, так как этот вид вяжущего
вызывает значительную усадку свежеуложенной пенобетонной массы, обусловленную
влиянием доменных шлаков на стойкость нет.
Практически вес 1 м3
пенобетона равен весу цементного камня, при этом весом воздуха в порах
пренебрегают. Вес цементного камня равен весу цемента и связанной воды –
примерно 15% от веса цемента. В производстве пенобетона важное значение имеет
правильный выбор водоцементного отношения. Оптимальное водоцементное отношение
определяют из условий получения заданно подвижности пенобетонной массы. В
производстве пенобетона к воде затворения предъявляются следующие требования:
она не должна быть загрязненной керосином, жирами, маслами и другими примесями,
содержать большого количества солей кальция, т.е. не быть жесткой.
В качестве пенообразующих веществ применяются клееканифольная эмульсия,
алюмосульфонафтеновая эмульсия и др.
Процесс приготовления пены, цементного
теста или раствора и смешение пены с цементным тестом или раствором происходят
в пенобетономешалках. Существуют различные типы пенобетономешалок, состоящие из
двух или трех барабанов. Наибольшее распространение получили трехбарабанные
пенобетономешалки.
Продолжительность цикла работы пенобетономешалки
слагается из продолжительности приготовления раствора, пены и смешения их в
барабане-смесителе. Средняя продолжительность цикла приготовления пенобетонной
массы равна 6 мин. Производительность мешалки выражается емкостью ее смесителя,
что и определяет выдачу пенобетонной массы за один замес.
Готовая однородная пенобетонная масса развозится передвижным кюбелем и
разливается в подготовленные формы или непосредственно в опалубку строительной
конструкции. Для твердения (набора прочности) пенобетона достаточно
пропаривания изделий в камерах при атмосферном давлении (в отличие от
газобетона, где пропарка проходит в дорогостоящих и энергоемких автоклавных
камерах под высоким давлением и высокой температурой).
В условиях засушливого климата и при
высоких дневных температурах необходимо проводить поливку водой для увлажнения
поверхности твердеющих изделий.
Также не исключается вариант
естественного твердения, но при этом уменьшается оборачиваемость форм в сутки,
обычно в два раза! Пенобетон естественного твердения обладает хорошими
теплоизоляционными свойствами. К недостаткам следует отнести, кроме малой
прочности, высокий удельный расход портландцемента; значительную усадку
изделий, вызывающую образование трещит; значительное время вызревания (твердения)
изделий и, соответственно, длительность процесса производства.
Получаемые изделия из пенобетона по
своим качественным показателям не уступают традиционному ячеистому газобетону
автоклавного твердения. Благодаря простоте технологии и применяемого оборудования
(исключение из технологического цикла помола сырьевых компонентов в шаровых
мельницах и автоклавной обработки), стоимость изделий в 1.5-2 раза ниже, чем
стоимость таких же изделий из ячеистого газобетона.
Расход пенообразователя определяется
требуемой плотностью пенобетона и колеблется в пределах 0.5-1.2 л/м3.
Технология позволяет
изготавливать конструкционно-теплоизоляционные изделия плотностью 500-1200
кг/м3 и теплоизоляционные изделия плотностью менее 500 кг/м3.
Основные характеристики пенобетона
Неавтоклавный пенобетон наряду с
высокими тепло- и звукоизоляционными свойствами имеет низкие коэффициенты
усадки и водопоглощения, обладает высокой пожаростойкостью и устойчивостью к
переменному замораживанию, оттаиванию.
Пенобетон используется в строительстве с
70-х годов более чем в 40 странах. За рубежом этот строительный материал
пользуется особой популярностью в Германии, Голландии, Скандинавских странах,
Чехии. В Швеции более 50% конструкций возводится из этого эффективного
материала. В настоящее время на всей территории Украины имеются отработанные
технологии производства этого материала.
Характеристики получаемого пенобетона
Марка пенобетона средней
плотности в сухом состоянии |
300 |
600 |
800 |
1000 |
Теплопроводность бетона в
сухом состоянии не более, Вт/м оС
|
0,07 |
0,14 |
0,21 |
0,24 |
Класс бетона по прочности
на сжатие |
В05 |
В1 |
В2 |
В2,5 |
Средняя прочность на
сжатие, не менее, МПа |
0,7 |
1,4 |
2,9 |
7,2 |
Пенобетон характеризуется
следующими свойствами:
-
высокими теплозащитными
свойствами: сопротивление теплопередаче в три с лишним раза больше, чем у
пустотелого кирпича, что существенно снижает расходы на отопление и прогревание
холодного помещения:
-
широким диапазоном прочности:
3-100 кг/см2 допустимая этажность
строительства 4 этажа;
-
повышенной морозостойкостью: более
35 циклов;
-
повышенной пожаробезопасностью:
стены из пенобетона (150 мм) выдерживают прямое воздействие огня в течение 4
часов, а толщиной 100 мм – 2,5 часа;
-
высокая пористость: в помещениях
из пенобетона не накапливается радон, продукты метаболизма, вредные примеси и
сырость, ячеистая структура обеспечивает оптимальную воздухо- и
паропроницаемость;
-
сорбционная влажность 5-6%, что
меньше положенных по нормам 10%;
-
изделия из пенобетона хорошо
пилятся, "гвоздятся" и "шурупятся";
Страницы: 1, 2
|