Цементы с наполнителями, виды и применение в строительстве. Наполнитель для цемента


Цементы с наполнителями, виды и применение в строительстве.

Цементы и другие вяжущие вещества можно смешивать не только с активными в химическом отношении веществами (кислые гидравлические добавки и доменные шлаки), но и с тонко измолотыми инертными при обычных температурах добавками, называемыми наполнителями или, по В. Н. Юнгу, - микронаполнителями.

К добавкам-наполнителям относятся: кварцевый песок, известняк, доломит, изверженные породы, природный пылевидный кварц, глины и ряд других. К наполнителям причисляют и добавки, для которых характерна слабая гидравлическая активность (некоторые виды топливных зол и шлаков), так как они главным образом выполняют при твердении роль наполнителя, а их гидравлические свойства проявляются лишь через длительный срок. Нельзя считать совершенно инертными и такие неактивные добавки как лесок и ряд других наполнителей, так как и они при наличии влажной среды постепенно вступают во взаимодействие с гидратом окиси кальция, выделяющимся при твердении цемента. Однако при обычных  условиях твердения, без повышенной температуры, это взаимодействие идет весьма медленно и лишь в тонком поверхностном слое добавки, которую поэтому практически можно считать инертной .

Прочность цемента при добавке к нему наполнителя зависит от свойств добавки. Как указывалось выше, цементные зерна гидратируются медленно, и через длительные сроки в твердеющем цементе всегда можно обнаружить не разложенные клинкерные зерна. Зерна, не проходящие через сито № 008, т. е. размером больше 80 мк, гидратируются в незначительной степени и могут быть заменены наполнителями, причем это не вызовет существенного снижения прочности.

Если в твердеющем цементе каждая частица микро-наполнителя окружена продуктами гидратации цемента, то прочность такого цемента не будет ниже прочности исходного цемента. Следовательно, прочность смешанного цемента в сильной степени зависит от степени измельчения цемента и наполнителя, от соотношения между ними, а также от тщательного смешения, исходных составных частей смешанного цемента.  

Степень измельчения цемента должна быть во всех случаях не ниже степени измельчения наполнителя. При этих условиях более вероятно, что зерна наполнителя будут окружены продуктами гидратации цемента. Поэтому вопрос о совместном или раздельном помоле клинкера, и микронаполнителя должен решаться в зависимости от степени размалываемости обоих составляющих смешанного цемента. Если наполнитель более твердый и при совместном помоле цемент будет измельчаться тоньше, чем микронаполнитель, то совместный помол более целесообразен. В противном, случае раздельный помол и последующее смешение цемента и наполнителя дают лучшие результаты, но при этом трудно тщательно перемешать материал и добиться равномерного распределения наполнителя в цементе. Более эффективен двухступенчатый помол, при котором клинкер вначале измельчается до обычной тонкости помола или несколько грубее, а затем к полученному продукту в тот же помольный агрегат добавляют дробленый наполнитель и весь материал размалывают до конечной тонкости помола.

Наполнитель может существенно изменить водопотребность цемента, причем она тем меньше, чем плотнее и крупнее зерна добавки. Мягкие добавки, отличающиеся высокой водопотребностью, дают худшие результаты. Свойства наполнителя оказывают также большое влияние на пластичность и водоудерживающую способность бетонной смеси. Тепловыделение и усадочные деформации при добавке наполнителя уменьшаются. Введение наполнителя ускоряет процесс гидратации цементных зерен. Зерна наполнителя участвуют в процессе формирования кристаллической структуры цементного камня. На поверхности зерен наполнителя гелеобразная фаза уплотняется и кристаллизуется более интенсивно. В ряде случаев наполнитель оказывает модифицирующее влияние на продукты гидратации цементных зерен, способствуя развитию отдельных кристаллических форм новообразований.

Если для изготовления обычных рядовых бетонов и растворов применяют цементы высоких марок, выпускаемых цементными заводами, то их избыточная прочность не используется.

Исходя из этого, в ряде случаев рационально к цементам высоких марок добавлять местные дешевые добавки, которыми являются, например, кварцевые пески и карбонатные породы.

Введение наполнительных добавок так же, как и гидравлических, снижает расход электроэнергии, топлива и себестоимость конечного продукта. Правильным подбором гранулометрического состава наполнителей можно повысить плотность затвердевшего цемента и бетона.

Одним из первых видов цементов с наполнителями, нашедших применение в строительстве, является песчанистый  цемент. Для него характерны небольшие объемные деформации. Хорошие результаты дает запаривание в автоклаве изготовленных из него изделий под давлением. Прочность обработанных таким образом изделий из песчанистого цемента не ниже, а в ряде случаев и выше прочности изделий из цемента. Дозировка песка в песчанистом цементе составляет 25-40% в случае твердения при обычных температурах и 40-50% при твердении в автоклавах.

Виды цементов с наполнителями:

Песчанистый цемент.

Карбонатный цемент.

www.voscem.ru

Заполнители для бетонов: особенности мелких, пористых изделий

Как известно, бетоны бывают разными по составу и структуре, точно также могут отличаться и их составляющие. К таким непостоянным компонентам относятся заполнители для бетонов – они могут быть пористыми, плотными или обладать некоторыми особыми свойствами, к примеру, жаростойкостью или кислотоустойчивостью. Далее мы подробней ознакомимся с основными видами наполнителей и их особенностями.

Наполнители для бетонов

Общие сведения

Что же такое заполнитель? Как правило, это мелкий раздробленный камень, выбор которого, чаще всего, зависит от ближайших месторождений.

Традиционными наполнителями для бетона являются следующие компоненты:

  • Щебень;
  • Песок;
  • Гравий;
  • Пемза, а также многое другое.

Нередко в качестве наполнителей используют всевозможные отходы вроде шлаков. Их применение обусловлено экономией, так как цена бетона в этом случае существенно снижается.

Как правило, в бетонном растворена заполнители приходится 80-85% от общей массы. Отсюда следует, что важность выбора этого компонента сложно переоценить, так как он составляет основную часть материала.

Процентное соотношение компонентов в бетоне

Виды наполнителей

Заполнители для растворов и бетонов можно классифицировать по назначению:

  • Для тяжелых или легких бетонов;
  • Декоративных;
  • Теплоизоляционных;
  • Кислотостойких и других видов специальных материалов.

Кроме того все существующие виды заполнителя можно поделить на два типа:

  • Крупный;
  • Мелкий.

Теперь подробней рассмотрим предназначение каждого.

Природный песок

Мелкий

Использование мелкого наполнителя необходимо для уменьшения пустот между частицами крупного заполнителя. От того насколько удачно будут расположены частицы, зависит то, насколько крепким получится бетон.

Мелкий заполнитель для бетона состоит из мельчайших частиц. Преимущественно, в качестве мелкого заполнителя используют песок. Основным его достоинством является минимальный размер крупиц, который составляет 0,16-5 мм, а также высокая плотность – 1,8 г/см3.

Песок существует двух типов:

  • Природный – полученный в результате разрушения горных пород естественным путем;
  • Искусственный – полученный в результате специальной обработки горной породы.

Чаще всего используют природный песок следующих видов:

  • Слюда;
  • Кварцевый песок;
  • Кальцит;
  • Полевой шпат.

На фото – кварцевый песок

Для определения качества песка необходимо обратить внимание на такие моменты как:

  • Минеральный и зерновой состав;
  • Наличие вредных примесей.

Зерновой состав заполнителя определяют при помощи набора сит с разными размерами ячеек. Конечно, весь песок просеивать не обязательно, одного-двух килограммов будет вполне достаточно. Крупных зерен в его составе должно быть не более 5 процентов, кроме того, в нем не должны присутствовать частицы более 10 мм.

Контрольные лабораторные сита для песка

Специалисты даже придумали специальный термин – «модуль крупности». Этот термин означает соотношение оставшихся крупных частиц в сите к остальному песку, взятому для пробы.

В итоге можно сказать, что крупность заполнителя бетона является важным моментом, который влияет на качество бетона. Поэтому при его использовании необходимо, следить за процентным соотношением размеров частиц. Мельчайших крупинок вроде пыли должно быть не более трех процентов, а фракций размером 0,16 – не более 10 процентов.

Обратите внимание!Содержание глины в песке способно уменьшить морозостойкость бетонной конструкции.Поэтому песок перед использованием принято очищать путем промывки.

При использовании природного песка необходимо также обращать внимание на содержание примесей в составе. Иногда встречается наполнитель с органическими добавками, использование которого приводит в будущем к разрушению цемента. Наличие таких примесей определяется цветовым методом.

Надо сказать, что существуют безусадочный бетон на мелком заполнителе, в который добавляют специальные смеси и полимерную фибру. Особые свойства материал получает благодаря применению мельчайших фракций наполнителя. Фибра в этом случае повышает прочность бетона.

Гравий для бетона

Крупный заполнитель

Наиболее распространенные крупные заполнители – это гравий и щебень.Их частицы должны находиться в пределах 5-70 мм. Однако, размеры во многом зависят от типа бетона. К примеру, крупность заполнителя для тяжелого бетона, используемого для массивных конструкций, может составлять вплоть до 150 мм.

Если выбирать между щебнем и гравием, то лучше отдать предпочтение щебню, так как в гравии чаще бывают различные примеси. Щебень же получают искусственным путем, за счет дробления горных пород, поэтому он лишен таких недостатков.

Совет!Как правило, в строительстве применяют настолько прочный бетон, что его обработка становится сложной задачей.Для ее решения используют алмазный инструмент, в частности зачастую применяется резка железобетона алмазными кругами или шлифовка алмазными чашками.

Щебень

В отличие от гравия, зерна щебня обладают угловатой формой, приближенной к кубической.Благодаря шероховатости, такие частицы лучше сцепляются с цементом.Поэтому, для получения высокопрочных бетонов используют исключительно щебень.

Чтобы проанализировать качество крупного наполнителя, надо определить его минеральный и зерновой состав. Кроме того, следует обратить внимание на степень прочности исходной породы. Она должна в 2 или хотя бы в 1,5 раза превышать прочность бетона соответствующей марки.

Обратите внимание!От морозостойкости наполнителя будет зависеть морозостойкость всей бетонной массы.

Специальные заполнители

Как уже было сказано выше, иногда используют некоторые специальные заполнители бетона, которые позволяют наделить материал теми или иными свойствами. Далее ознакомимся с основными видами таких наполнителей.

Вулканический шлак

Пористые

Пористые заполнители для легких бетонов по происхождению условно делятся на три вида:

  • Естественного (природного)происхождения;
  • Полученные искусственным путем;
  • Побочные продукты (отходы промышленного производства).

К природным материалам относятся следующие наполнители:

  • Пемза — представляет собой пористую породу волокнистого или губчатого строения, которая состоит из вулканического кислого стекла;
  • Вулканический шлак — крупнопористая порода губчатого или ноздреватого строения.
  • Вулканический туф — представляет собой мелкопористую породу, состоящую из пепла и сцементированного вулканического стекла.
  • Карбонатные породы — к таким относятся известняки-ракушечники, пористые известняки, известковые туфы и пр.

Керамзит

К искусственным пористым заполнителям относятся следующие материалы:

  • Керамзит и всевозможные его разновидности, такие как шунгизит, глинозольный керамзит, зольный гравий, вспученные трепел и аргиллит. Его получают путем обжига со вспучиванием специальных гранул из золошлаковой смеси, песчано-глинистых и глинистых пород или золы-уноса.
  • Аглопорит – получаю путем обжига со спеканием шихта из песчано-глинистых пород, а также переработки и сжигания твердого топлива (отходов углеобогащения, золы ТЭС).
  • Гранулированный шлак – получают путем быстрого охлаждения расплавов шлаков.
  • Вспученный перлит – образуется в результате обжига и вспучивания водосодержащих вулканических стекол, таких как обсиданин и перлит.
  • Вспученный вермикулит, получают обжигом и вспучиванием гидратированных природных слюд.

Отвальный шлак

Что касается заполнителей из отходов производства, то к ним относятся:

  • Топливные шлаки – получают при химической переработке или сжигании антрацита, бурого и каменного угля.
  • Отвальные металлургические шлаки – образуются в результате охлаждения расплавленных металлургических шлаков.
  • Грубодисперсные золы-уносы и золошлаковые смеси – получают при сжигании твердых видов топлива в пылевидном состоянии.

Обратите внимание!Легкий бетон на пористых заполнителях по ГОСТу32496-2013 должен содержать в своем составе фракции размером не менее 5 мм и не более 40 мм.

Полистирол для бетона

Теплоизоляционные наполнители

В некоторых случаях необходимо наделить бетон теплоизоляционными свойствами, к примеру, при выполнении «теплых» стяжек.

В этом случае применяют сверхлегкие наполнители, к которым относятся:

  • Полистирол – данный компонент представляет собой вспененные гранулы, которые добавляют в раствор при изготовлении бетона. Надо сказать, что данный материал используют даже при возведении несущих конструкций. Их теплоизоляционные свойства позволяют уменьшить толщину стен.
  • Древесные опилки – также обладают хорошими теплоизоляционными свойствами и позволяют значительно снизить вес материала.

Совет!Нередко после заливки бетона возникает необходимость в выполнении в нем отверстий.В этом случае наиболее эффективным способом обработки является алмазное бурение отверстий в бетоне.

Порозаполнитель

Добавки

Помимо наполнителей, существует множество добавок в бетон, которые также способны наделить его определенными свойствами или даже изменить структуру.

К таким относятся:

  • Антипирены (бура, сурьма, диаммоний фосфат и другие) – эти вещества под воздействием температуры расплавляются и выделяют газы, способные противостоять горению. Такие добавки используют, когда необходимо наделить материал противопожарными свойствами.
  • Порозаполнитель для бетона – позволяет скрыть поры бетона и тем самым сделать его более влагостойким и прочным. После обработки бетонной поверхности этим составом, свойства бетона становятся схожими с гранитом. Правда, порозаполнитель не добавляют в раствор, а наносят на застывшую поверхность бетона.
  • Газообразователи – позволяют изменить структуру бетона и сделать ее пористой. Как правило, в качестве газообразователя используют алюминиевую пудру, которая вступает в реакцию со щелочью и выделяет при этом газ, делая структуру бетона пористой. Такие добавки используют при изготовлении газобетона. Надо сказать, что инструкция по изготовлению неавтоклавного газобетона довольно простая, поэтому он может быть произведен прямо на строительной площадке.

Совет!Применять добавки можно при изготовлении бетона своими руками, однако, в продаже существуют и готовые смеси, предназначенные для тех или иных целей.

Также существуют добавки, которые ускоряют застывание раствора,  делают его более пластичным или наделяют некоторыми другими особенностями.

Вывод

Заполнители являются важным компонентом бетона, который способен кардинально изменить свойства материала. Поэтому к их выбору необходимо подходить очень ответственно, учитывая свойства, которые требуются от бетона в том или ином случае.

Из видео в этой статье можно получить дополнительную информацию по данной теме.

загрузка...

masterabetona.ru

Заполнители для бетонов и растворов: виды и классификация

Бетонные строительные смеси различаются по структуре и составу. Все зависит от компонентов, используемых при их приготовлении. Непостоянными ингредиентами, которые определяют целевое назначение стройматериалов, являются заполнители. В бетонах наблюдается более высокая пористость, непроницаемость или другие специальные свойства, такие как жаростойкость, кислотоустойчивость.

Определение

Заполнители представляют собой натуральные или искусственные вещества, гранулометрический состав которых строго определенный. Их добавляют в бетонную смесь в требуемом соотношении к остальным компонентам. Большее или меньшее количество и тип наполнителя определяют марки бетона, а также свойства готового изделия.

Принцип действия заполнителя: зерна определенной фракции скрепляются с цементом, преобразуясь в прочное камневидное тело.

Содержание наполнителя в бетоне может достигать 80%. Это позволяет снизить расход цемента, песка и более дорогостоящих добавок без потери необходимых свойств.

Назначение

Число заполнителей может быть различным, зависит от того, для каких целей готовится бетонная смесь.

Целью применения заполнителей для цементной смеси является создание прочного каркаса, выдерживающего мощные нагрузки. Готовый продукт способен противостоять разрушениям, имеет высокий коэффициент усадки и придает антикоррозионные свойства арматурному каркасу.

Овражный и карьерный песок с мелкой фракцией применяются в качестве наполнителей для кладочных смесей. Для осуществления конструкционных работ из бетона, используется речной песок с минимальным содержанием примесей. Для приготовления штукатурных смесей применяется мраморная или гранитная крошка круглой формы с фракционным составом до 3 мм.

Таким заполнителям отдают предпочтение при приготовлении бетонов промышленного, жилищного, военного назначения. Такой категории веществ отвечает щебень или гравий с размером зерен 0,5—12 см и насыпной плотностью более 1 000 кг/м3. Наиболее крупные материалы предназначены для строительства массивных конструкций или кладки слоев толщиной более 40 см.

На мелких заполнителях готовятся бетоны для монолитного, индивидуального и каркасного строительства, например, при обустройстве фундаментов. Такие фракции удобны для смешения в портативных бетономешалках. Когда высокая прочность не требуется, наполнителем могут быть отходы производства, такие как шлаки, зола, кирпичный бой, бетонная крошка.

На пористом заполнителе, таком как керамзит, туф, пемза, вермикулит, пенопласт, готовится легкая марка строительной смеси, используемой в малоэтажном строительстве. Из их растворов делают стяжки, легкие стеновые блоки. Насыпная плотность заполняющих веществ до 1 000 кг/м3. Они снижают теплотехнические параметры готовых конструкций за счет уменьшения густоты строительной смеси.

Порошковые и газообразующие добавки используются при изготовлении сверхлегких пористых бетонов с повышенными теплоизоляционными характеристиками. С их помощью получают пено- и газобетон. Заполнитель дает такие преимущества бетону:

  1. Экономия основного вяжущего вещества — цемента.
  2. Нормализация усадочных деформаций и снижение напряжений от усадки в 10 раз.
  3. Повышение прочности бетона за счет создания жесткого скелета.
  4. Снижение ползучести раствора.
  5. Увеличение упругости.
  6. Снижение плотности и теплоотдачи при применении легких пористых веществ, что позволяет создавать большие, но легкие строительные блоки.
  7. Возможность обеспечение защитных свойств от радиации за счет применения сверхтяжелых и гидратных заполнителей.

Основные виды и их описание

Вспученный перлит — искусственный заполнитель для бетона.

Сегодня предлагается широкий ассортимент наполнителей для цементных смесей, придающих готовым конструкциям разные технико-экономические свойства. Подразделение на виды осуществляется по величине частиц и по назначению добавки. Основная классификация заполнителей бетона включает такие группы, как:

  • природные вещества;
  • искусственные материалы;
  • промышленные отходы.

Первый и третий типы добавляются в бетонную массу без изменения свойств, внешнего вида или химического содержания. Искусственно полученные заполнители получают из нерудных материалов путем предварительной обработки. Их основные достоинства заключаются в высокой чистоте и отменном качестве, благодаря чему желаемый материал будет полностью соответствовать предъявляемым требованиям.

Мелкие добавки

Вещества с величиной зерна 0,16-5 мм используются с целью уменьшения зазоров между большими частицами смеси. В зависимости от выбранного соотношения ингредиентов, варьируется крепость готового бетонного изделия. Наиболее распространенным мелким заполнителем является натуральный или искусственный песок. Природный песок классифицируется на слюду, кварцевый материал, кальцит, полевой шпат. На качество песка влияют минеральное содержание и фракционность, наличие глины или других примесей.

Зернистость контролируется рассевом на ситах с разной величиной ячеек. Содержание пыли должно быть менее 5%, а частицы более крупного размера (свыше 10 мм) не должны присутствовать вообще. Оставшаяся фракция распределяется по гранулометрическому модулю. От точности размерного состава песка зависят конечные свойства бетона.

От органических примесей и глины песок тщательно отмывается, так как они способны снизить морозостойкость готового изделия. Бетон на мелком заполнителе, таком как тонкораздробленная полимерная фибра, позволяет получить плотные безусадочные конструкции.

Наполнители повышенной крупности

Самым распространенным типом крупного наполнителя является гравий или щебень с величиной 0,5—7 см. Гравий состоит из гладких частиц округлой формы, а щебень — из шероховатых элементов неправильной геометрии. Для некоторых сверхтяжелых бетонов применяются наполнители, у которых средняя величина составляет 15 см.

Щебень считается более чистым, так как создается искусственным путем. В гравии, как природном материале, встречаются примеси. Шероховатость щебня повышает адгезионные свойства цемента, поэтому его чаще используют в растворах для приготовления высокопрочных конструкций.

Качества крупных материалов определяются по минеральному содержанию, фракционности, степени прочности сырья. Последний показатель должен минимум в полтора раза превышать прочность получаемого бетона.  Морозостойкость заполнителя отвечает за стойкость бетонной массы к критично низким температурам.

Классификация по назначению

Существуют заполнители для целевого использования:

  • получения тяжелых или облегченных стройматериалов;
  • приготовления декоративных смесей;
  • создания плотных бетонов с повышенной теплоизоляцией;
  • образования кислотостойких, жаростойких, радиационноустойчивых или им подобных изделий особого назначения.

Специальные заполнители

Жаростойкостью, пожаростойкостью, радиационной стойкостью, повышенной пористостью, морозо- и теплостойкостью и подобными свойствами наделяются изделия с раствором на специфических заполняющих веществах.

Пористые

Вулканический шлак.

Существует три основных вида:

  1. Натуральные — пемза, вулканических шлак или туф, карбонаты.
  2. Искусственные — керамзит, аглопорит, гранулированный или отвальный шлак, вспученный перлит или вермикулит.
  3. Полученные из производственных отходов — топливные, отвальные или металлургические шлаки, грубодисперсные золы уносы и золошлаковые смеси.

Их величина должна колебаться в средних пределах 5—40 мм.

Теплоизоляционные

Для теплых стяжек применяются теплоизоляционные сверхлегкие наполнители: искусственный полистирол или древесные опилки природного происхождения.

Прочие добавки

Наряду с перечисленными выше заполнителями, в бетоны могут быть добавлены прочие добавки, наделяющие его специфическими характеристиками.

  1. Антипирены предназначены для повышения противопожарных свойств. Эта возможность обеспечена их способностью плавиться, выделяя противостоящие горению газы.
  2. Порозаполнители повышают влагостойкость и прочностные характеристики бетонов за счет заполнения пор. Их наносят на уже готовый камень.
  3. Газообразователи изменяют структуру камня, придают пористость. Наиболее часто используется алюминиевая пудра. С ее помощью получают неавтоклавные газоблоки.
  4. Добавки, ускоряющие застывание смеси.
  5. Пластификаторы.

Выводы

Таким образом, заполнители считаются наиболее важным ингредиентом бетона. Они наделяют его уникальными свойствами, изменяя структуру. К их выбору нужно подходить ответственно, учитывая отдельные характеристики самого заполнителя и целевое назначение готового камня.

Более функциональные бетонные конструкции, полученные путем разумного использования добавок и заполнителей, способны противостоять практически любому воздействию извне.

kladembeton.ru

Наполнители для бетонов

Бетон любой марки нуждается в смешивании с наполнителями отличающихся: составом, видом, а также размером фракций. Это приводит к повышению его качеств, сроков эксплуатации.

Наполнители и их фракции

Для получения определенной марки или типа бетона используют разные виды наполнителей, которые подразделяются на: природные, искусственные и наполнители из отходов промышленного производства. Природные – это добытые и переработанные горные породы, к искусственным можно отнести: керамзит, шлак, термолит и другие, производство наполнителя происходит путем прессования, термообработки отходов или изготавливаются из синтетических составляющих. К промышленным отходам, получаемым на различных производствах относят: шлаки, золы и золосодержащие смеси. Прочность, плотность и характеристики наполнителя влияют непосредственно на качества бетона. Для получения тяжелых, прочных бетонных смесей выбирают природные наполнители и горные породы с высокой плотностью, которая и обеспечит нужные качества. Для некоторых конструкций крайне важен легкий вес элементов, в этом случае применяют легкие бетоны с наполнителями низкой плотности.

Самой распространенной добавкой на сегодняшний день является песок, подразделяющийся на виды в зависимости от происхождения (морской, речной, овражный), состава (шлаковый, кварцевый, карбонатный), а также от размера частиц или фракций (мелкий, средний, крупный). Помимо мелких наполнителей применяются и более крупные частицы, к которым относятся: щебень и гравий. Фракции добавляются строго определенного размера, для чего составы просеиваются на специальном оборудовании. Гравий может иметь размер от 5 до 70 мм и является наполнителем для бетона марки цемента М 400 и ниже, для более высоких марок используется только щебень, так как он имеет лучшую адгезию и улучшает прочность полученного бетона. Высокая степень сцепляемости щебня связана с особенностями его поверхности, которая имеет шероховатую неоднородную структуру. Производство наполнителя и деление его на фракции осуществляется на крупных строительных предприятиях, что обеспечивает высокое качество полученных компонентов.

Добавки для бетона

Добавки, придающие бетону определенные качественные характеристики, незаменимы, особенно что касается смесей, применяемых при пониженных температурах и условиях повышенной влажности. С помощью добавок можно улучшить подвижность и пластичность бетона, сделать его влагонепроницаемым, морозостойким, защитить от вредных солей, нефтепродуктов и т.д. Пластификаторы для бетона и другие добавки могут применяться как для армированного, так и обычного бетона, что повысит прочность, качество смеси и продлит срок службы строительной конструкции.

Типы добавок

Добавки подразделяются на несколько групп:
  • добавки для изменения физических свойств, таких как пластичность, подвижность, эластичность, порообразование;
  • добавки для ускорения или замедления схватываемости, повышения сохраняемости бетонной смеси;
  • пигментные и красящие добавки для придания декоративных свойств;
  • средства для расширения смеси, снижения усадки и образование трещин;
  • гидрофобизаторы и гидроизоляционные составы.

Подбор состава для бетонной смеси

Любой тип бетона имеет сходный состав, он состоит из цемента, воды, наполнителей и добавок. Разница лишь в качестве и количестве составляющих элементов. Раствор может иметь разную густоту, разные фракции наполнителя, а также их количество. При приготовлении бетона любой марки обязательным условием является использование чистой воды и наполнителей без содержания загрязняющих веществ, только в этом случае можно получить качественную смесь. Количество воды выбирается исходя из требуемых качеств бетона и его применения. Так, если необходимо заливать армированную конструкцию с большим количеством металлических деталей, то следует изготавливать более жидкий раствор для того, чтобы он заполнил все имеющиеся пустоты, но в этом случае снизится прочность бетона. Как быть в том случае, когда нужен пластичный бетон высокой прочности? Еще лет десять назад с этим были сложности, теперь же, при наличии большого выбора пластифицирующих добавок проблем не существует. Пластификаторы для бетона улучшают растекаемость смеси и не снижают ее качество.

Противоморозная добавка в бетон – видео

www.stroy.ru

Производство арболита своими руками: состав, пропорции, оборудование

Арболит (он же деревобетон) все чаще используется в малоэтажном строительстве. Во многом это связано с простотой производственной технологии и доступностью исходных компонентов. Именно о технологии, оборудовании и способах производства я расскажу в этой статье.

Производственное оборудование

Оборудование для производства арболита не отличается особой сложностью и габаритами. Его можно разместить на приусадебном или дачном участке, в любом боксе, цеху или просто на улице под навесом. Главное условие – наличие электроэнергии и удобство эксплуатации. Полный перечень заводского оборудования, необходимого для промышленного производства арбоблоков выглядит следующим образом:

  • Шредер – измельчитель органических наполнителей (щепы, соломы и т.д.).
  • Ёмкость для приготовления и розлива химических компонентов.
  • Дозатор цемента.
  • Дозатор органических наполнителей.
  • Дозатор заполнителей для бетонного раствора.
  • Бетоносмеситель для арболита принудительного типа действия.
  • Подъёмно-поворотный бункер для приёма и дальнейшего розлива готового арболитового раствора.
  • Система лебёдок для погрузочно-разгрузочных работ.
  • Самозапечатываемые формы для отливки блоков.
  • Вибропресс для арболита.

При кустарном производстве деревобетона, для собственных нужд, могут использоваться самодельные станки.

Состав арболита

Состав арболита регламентируется ГОСТ №19-222-84. Готовая к заливке арболитовая смесь состоит из следующих компонентов:

  • Цементный раствор;
  • Химические добавки;
  • Органические наполнители.

Цемент

В качестве связующего компонента в производстве используется раствор на цементной основе. По ГОСТу, портландцемент для приготовления арболита должен иметь марку не ниже М-400.

Таблица . Технические характеристики цемента М-400

Добавлять песок в состав арболитного раствора не рекомендуется, так как это ухудшает показатели сцепки органических наполнителей с цементным вяжущим веществом. В результате блоки становятся менее прочными и склонными к расслоению и растрескиванию.

Химические добавки

Химические добавки предназначены для улучшения эксплуатационных характеристик арболита. В состав арболита входят следующие химические компоненты:

  1. Сернокислый алюминий, он же сульфат алюминия – неорганическая соль, хорошо растворимая в воде. При изготовлении арболита он используется в качестве гидроизолятора, увеличивающего стойкость материала к воздействию сырости.

    Из-за высокой гигроскопичности, хранение сернокислого алюминия должно производиться в помещениях с низким уровнем влажности и в герметичной упаковке.

  2. Хлористый кальций – химический элемент, получаемый при промышленном производстве соды. Добавляется в арболитную смесь для связывания сахаров, содержащихся в органических заполнителях, что значительно повышает прочностные характеристики получаемого цементного раствора и позволяет повысить степень его сцепления с древесными компонентами.
  3. Жидкое стекло – водорастворённые силикаты натрия или калия. При изготовлении смеси для деревобетона, жидкое стекло выполняет роль отвердителя, а также для придания цементному раствору кислотоупорных и гидроупорных свойств.
  4. Гашёная известь добавляется в раствор для нейтрализации содержащихся в органических добавках природных сахаров и улучшения связующих качеств цемента и древесины.

Органические заполнители

В качестве наполнителя при производстве арболита используются отходы деревообрабатывающего производства. Главное отличие арболита от других видов лёгких бетонов состоит в том, что в его состав входят достаточно крупные компоненты — древесная щепа, костра льна, конопляная солома и т.д. От процентного содержания органического наполнителя зависят основные показатели материала: плотность, гигроскопичность, коэффициент теплопроводности и т.д.

  • Древесная щепа – наиболее часто используемый заполнитель. Согласно ГОСТу, её размер не должен превышать 4 х 1 х 0,5 см. В связи с этим, технические характеристики арболитовых конструкций отличаются от характеристик опилкобетона и фибролита (стружкобетона).

    Древесная щепа — главная составляющая арболитового блока

    Нужный размер органической фракции получают при помощи специального станка-щепореза (шредера). Содержание щепы в общем объёме арболита может быть разным, и составлять от 30% до 90%.

  • Льняная костра добавляется в таком же виде, в каком она получается на льноперерабатывающем заводе после предварительной обработки сырья.
  • Конопляную солому перед использованием следует перемолоть в шредере.

Согласно техническим нормативам, льняные и конопляные наполнители должны иметь следующие размеры:

  • Длина – от 15 до 25 мм.
  • Ширина – от 2 до 5 мм.

В разных регионах для производства арболитовых блоков и панелей могут применяться и другие органические заполнители: рисовая и гречневая солома, отходы обработки хлопчатника и т.п.

В таблице даны технические характеристики арболита, изготовленных с применением разных органических наполнителей:

Технология производства

Технология производства арболита имеет ряд отличительных особенностей, которые касаются подготовки сырья, рецепта приготовления, дозировки компонентов. Её соблюдение обязательно как при промышленном выпуске, так и при производстве арболита своими руками в домашних условиях.

Подготовка органических заполнителей

Для деревобетона может использоваться щепа древесины хвойных пород – ели, сосны, пихты, а также лиственных деревьев с твёрдой древесиной – дуба, ясеня, берёзы.

Не рекомендуется применять в производстве щепу лиственницы и бука из-за химического состава — их древесина содержит значительно больше сахаров, что приводит к значительному снижению качества блоков. В крайнем случае, при производстве раствора с лиственничной или буковой щепой, придётся, как минимум, вдвое увеличить количество химдобавок – извести или хлористого кальция.

Щепа березы и ясеня — лучший наполнитель для арболитового блока

Первым шагом древесные отходы измельчаются посредством щепореза до размеров, регламентируемых ГОСТ №19-222-84 – не более 40х10х50 мм. Фактически же оптимальными размерами древесной фракции для формовки блоков являются 25х5х3 мм, так как более крупные компоненты хуже связываются цементным раствором и более склонны к расслаиванию в процессе эксплуатации.

После измельчения щепа просушивается. На крупных производственных линиях для этих целей применяют специальные сушилки барабанного типа, в которые подаётся горячий воздух.

Если арболит производится в домашних условиях, щепу складируют для просушки под навесами на срок не менее месяца, при температуре воздуха +15С.

Непосредственно перед замешиванием щепа замачивается на 6-8 ч в растворе воды с химическими добавками. Вода для этого должна соответствовать ГОСТу №23-732-79, где регламентируется её химический состав, кислотность и т.д. На деле же, при кустарном производстве деревобетона применяется любая доступная вода – из водопровода, реки или колодца. Единственное необходимое условие – она должна быть чистой и иметь температуру не ниже +15…+20С. После замачивания древесный наполнитель должен иметь влажность не более 30%.

Костра льна и солома конопли, для удаления из неё излишков сахаров, выдерживается на открытом воздухе не менее 2 – 3 месяцев при плюсовой температуре, либо замачивается в известковом молоке на 3-4 дня. Известковый раствор приготавливается в следующих пропорциях на 1 куб. м органики.

 Органический заполнитель Гашёная известь Вода Дополнительные условия
1 куб. м костры льна или конопли 2 – 2,5 кг 150 – 200 л в зависимости от влажности наполнителя Смесь перемешивается каждые 2 дня

Пропорции смеси

Пропорции замеса могут незначительно изменяться, в зависимости от класса прочности деревобетона. Для получения более высокой марки арболита увеличивают долю цемента в общем объёме раствора. Ниже представлены рекомендуемые пропорции замеса раствора для деревобетона различных марок на куб готового раствора:

Марка Портландцемент М-400 Органический наполнитель Химдобавки Вода
М-5 200 – 220 кг 280 – 320 кг 12-14 кг 350 – 400 л
М-15 250 – 280 кг 240 – 300 кг 12 кг 350 – 400 л
М-25 300 – 330 кг 240 – 300 кг 12 кг 350 – 400 л
М-50 350 – 400 кг 220 – 240 кг 10-12 кг 350 – 400 л

Химические добавки могут добавляться как по отдельности, так и комплексно. К примеру, строительные нормативы СН №54982 допускают смешивание сернокислого алюминия с известью в пропорции 8 кг и 4 кг на куб раствора.

Очерёдность загрузки

При замесе раствора важно соблюдать не только пропорции, но и очерёдность загрузки компонентов. Для изготовления качественной арболитной смеси обычные бетоносмесители, используемые для замеса бетона, не подойдут — щепа в них не сможет хорошо перемешаться с цементным раствором. Бетономешалка для арболита должна быть принудительного типа, например отечественные модели серии СБ, РН, импортные ZZBO и т.д. В них перемешивание компонентов производится не вращением барабана, а расположенным внутри него шнеком или лопастью.

Таблица 3. Технические характеристики принудительных смесителей серии СБ:

  1. Первым шагом в барабан смесителя насыпается подготовленная щепа в нужной пропорции.
  2. Затем бетоносмеситель запускается и в него заливается вода с растворёнными в ней химическими добавками. Органический заполнитель размешивается с химраствором в течение 30-60 секунд, чтобы щепки хорошо пропитались.
  3. После этого добавляется цемент и продолжается размешивание смеси в течение 3-5 минут, до получения однородной массы.

Формирование блоков

Формовка арбоблоков происходит с помощью специальных матриц, в которые заливается готовый раствор. Они изготавливаются из нержавеющей стали разборной конструкции для более лёгкого извлечения блоков.

Также такие формы можно изготовить самому из дерева или фанеры, обив их изнутри линолеумом или жестью. Размеры ячеек матрицы могут быть различными, в зависимости от потребностей в блоках тех или иных габаритов.

Трамбовка производится вручную, либо для этого используется вибростанок. В первом случае раствор заливается в формы слоями толщиной в 5 см, каждый из которых уплотняется металлической трамбовкой.

Во втором случае уплотнение раствора производится на вибростоле, которым обычно оборудуется промышленный станок для производства арболита.

Также при формовке для уплотнения раствора можно использовать ручной или механический пресс. Чтобы из уплотняемых блоков лучше выходил воздух, они периодически прокалывается металлическим стержнем.

Сушка

Сушка готовой продукции является завершающим этапом производственного процесса. В связи с особенностью конструкции, наилучшим вариантом является мягкий режим просушки.

Пропаривать арбоблоки по примеру железобетонных конструкций, не рекомендуется, так как материал теряет прочность из-за возрастающих внутренних напряжений. По этой же причине не следует пытаться ускорить высыхание блоков при помощи сушильных камер и других приспособлений.

Оптимальный режим просушки для арболита – температура 40-50 градусов, при влажности воздуха порядка 70-80%. В этом случае блоки набирают необходимую для распалубки прочность уже спустя 18-20 ч. что составляет около 1/3 от окончательной марочной. Дальнейшая выдержка материала производится при температуре 15-20 С в течение одной-двух недель — за это время деревобетон набирает окончательную прочность.

all-for-remont.ru


Смотрите также