Производство керамзитобетона: Производство керамзитобетонных блоков | Комбинат керамзитобетонных блоков

Содержание

Производство керамзитобетона различных марок, поставка керамзитобетона

Бетонный завод «ГЛАВБЕТОН» производит и продает керамзитобетон различных марок. Наша лаборатория разработала рецептуру керамзитобетона, который подходит для прокачки автобетононасосом. Цены на различные марки керамзитобетона представлены в разделе «Цены на керамзитобетон».

Заказ на производство и поставку керамзитобетона можно сделать по телефонам (812) 244-32-32, 953-56-10, или через форму запроса.

Керамзитобетон — это широко применяемый в современном строительстве материал, который отличается от обычного бетона только заполнителем. Если для бетона в качестве заполнителя используют щебень или гравий, то для керамзитобетона используют керамзит. В остальном состав бетона и керамзитобетона схож – цемент, песок, вода и различные добавки для придания материалу дополнительных свойств.

По сравнению с обычным бетоном керамзитобетон имеет ряд особенностей: низкую теплопроводность, морозостойкость, небольшой удельный вес.

Это легкий, но прочный материал. Кроме того, керамзитобетон обладает пористой структурой, которая позволяет строениям «дышать».

Лучше всего керамзитобетон подходит для постройки стен дома, перегородок, перекрытий, чернового пола и в тех случаях, когда недопустимы большие нагрузки. Используют керамзитобетон и как теплоизолирующую прослойку в многослойных стеновых панелях, и для создания теплоизолирующих слоев кровли.

Одним из основных недостатков керамзитобетона является его избыточное влагопоглощение, что определяет ограничения в использовании этого материала — керамзитобетон используют только в местах, защищенных от попадания осадков и влаги. Так же керамзитобетон нельзя использовать для фундаментов ниже уровня грунта и цоколей.

Марка и прочность керамзитобетона зависит от того, в каких пропорциях смешиваются его основные компоненты. Плотность керамзитобетона зависит от размера керамзита. Чем мельче керамзит, тем выше плотность керамзитобетона.

Марки керамзитобетона с небольшой плотностью чаще всего используют как теплоизолятор, так как такой керамзитобетон имеет самую низкую теплопроводность. Более плотный керамзитобетон используют для несущих и самонесущих конструкций, применяют для изготовления керамзитобетонных блоков различных размеров.

Оборудование для производства керамзитобетонных блоков

Керамзитобетонные блоки весьма востребованный строительный материал, широко использующийся в частном малоэтажном строительстве и при возведении как жилых, так и вспомогательных строений. Множество компаний и частных фирм занимаются производством этого материала, но спрос на него не снижается. В то же время материалы, из которых делают блоки, весьма распространены, технология отработанна годами, а оборудование позволяет провести максимальную автоматизацию труда на производствах любого уровня.

Состав керамзитобетонной смеси

Технические и эксплуатационные характеристики керамзитобетонных блоков, а также пропорции состава регламентирует ГОСТ 6133-99 «Камни бетонные стеновые. Технические условия».

Пропорции компонентов для изготовления керамзитобетонных блоков

В качестве вяжущего вещества в состав рабочей смеси входит портландцемент не ниже марки М400. В процессе производства применять пластифицирующие добавки нецелесообразно. Если необходимо наладить производство блоков с заданными характеристиками влагопоглощения или термостойкости, то в качестве вяжущего используют специальные цементы:

  • гидрофобный портландцемент с добавлениями оленковой кислоты и мылонафты;
  • алитовый цемент содержащий трехкальциевый силикат и трехкальциевый алюминат.

Использование пуццолановых, шлакопортландцементов или пластифицированных ССБ цементов настоятельно не рекомендуется. Это существенно снижает прочность бетона на ранних стадиях отвердения, ухудшает  воздухостойкость и водостойкость.

В качестве крупных заполнителей используется керамзит и керамзитовый гравий. Величина их фракций и технические характеристики материала регламентирует ГОСТ 9757-90 «Гравий, щебень и песок искусственные пористые. Технические условия».

Мелким заполнителем может выступать керамзитовый песок, который получают путем дробления – он обладает большими абсорбционными возможностями, чем обычный песок.

Другой тип керамзитового песка получают, обжигая исходное сырье в двух барабанных печах, фракции песка обоих способов получения регламентируются тем же ГОСТ–ом. Однако, в последнее время больше практикуют использование кварцевого песка по ГОСТ 22551-77 «Песок кварцевый, молотые песчаник, кварцит и жильный кварц для стекольной промышленности. Технические условия».

Вода, которую используют в производстве блоков, должна соответствовать параметрам, описанным в ГОСТ 23732-79 «Вода для бетонов и растворов». Кислотность рН должна быть меньше 4, а содержание сульфатов (SO4) более 1% категорически не допускается. Применение морской воды для затворения раствора так же не рекомендуется из-за образования на поверхности готовых изделий высолов (налета из соли).

Производство

На каждом производстве технология изготовления может несколько отличаться от общепринятой в ГОСТе. Это связано с естественным стремлением производителя снизить себестоимость продукции. Для этого в состав рабочей смеси могут добавлять пластификатор для улучшения заполнения формы.

В мелких частных предприятиях для увеличения подвижности смеси в состав добавляют жидкое мыло или клей (силикат), это значительно уменьшает расход воды и снижает время на виброобработку.

Сама технология изготовления, независимо от применяемого оборудования, разделяется на три основных этапа:

1. Подготовка смеси. Обычно, максимальный диаметр керамзита не должен превышать 10 мм. Количество цемента может быть различным в зависимости от предназначения изготавливаемых блоков. Для кладки несущих стен используют больше цемента, он увеличивает прочность конструкции, но существенно снижает теплоизоляционные свойства материала.

Стандартные пропорции для универсальных блоков на 100 кг выглядит так:

  • Керамзит крупных фракций – 54,5кг;
  • Керамзитовый спекшийся или кварцевый песок – 27,2 кг;
  • Портландцемент – 9,21 кг;
  • Вода – 9,096 л.

ВАЖНО! При использовании дробленого песка в качестве мелкого наполнителя количество воды необходимое для затворения будет значительно выше. В зависимости от величины фракции до 15 л.

В бетономешалку указанные ингредиенты добавляются в следующем порядке: вода, керамзит, цемент, песок. Перемешивание осуществляется не более 2 минут. На один стандартный блок, имеющий размер 39х19х19 см пойдет 10-11 кг смеси.

2. Формовка

. Для этого процесса широко применяется разнообразное ручное и автоматизированное оборудование. Основой процесса является вибрация, с ее помощью смесь, поступившую в форму, быстро уплотняют.

3. Сушка. Формы с блоками должны сушиться на протяжении двух дней. Затем стальные пластины убирают и изделия досушиваются на открытом воздухе, на протяжении  7-10 дней.

Применяемое оборудование

Оборудование, которое используется в производстве керамзитобетонных блоков можно классифицировать по производительности и степени автоматизации.

1. Ручной станок для производства керамзитобетонных блоков. Оптимальный выбор для мелкосерийного производства в домашних условиях.

Пример ручного станка для производства керамзитоблоков

Вибратор простой конструкции крепится к корпусу. Производимые им колебания способствуют быстрому и полному заполнению формы. Может комплектоваться съемными стержнями для образования пустот. При их демонтаже можно изготовить полнотелые блоки для несущих стен двух и трехэтажных домов. В этом случае пропорции смеси будут несколько изменены в сторону увеличения количества цемента. Видео работы ручного вибростанка:

2. Передвижные станки с высоким уровнем механизации способны значительно снизить себестоимость продукции. Они используют многосекционные формы, имеющие от 4 до 6 матриц. Вибромотор крепится к несущему корпусу станка.

Передвижной станок для изготовления керамзитобетонных блоков

Некоторые модели могут быть оснащены дополнительным прессом для утрамбовывания. Процесс производства выглядит следующим образом:

  • Формы заполняются смесью;
  • Под воздействием вибрации и давления блоки принимают свою форму;
  • Секция из 4-6 блоков опускается на землю, на заранее подготовленную опалубку для просушки;
  • Станок перемещается на новое место над новой, пустой секцией опалубки.

Подробное видео о конструкционных особенностях и способе работы на передвижном станке:

3. Вибростол. Условно состоит из двух частей. Основы – металлической станины, к которой крепится вибродвигатель. Поддон на станине имеет толщину металла до 3 мм и бортики, чтобы установленные формы не соскользнули. На поддон устанавливаются заполненные формы, содержание которого уплотняется вибрацией.

Вибростол

Размещение вибродвигателя снизу и в центре станины значительно повышает эффективность и равномерность распределения вибраций. Такое устройство для изготовления блоков имеет не слишком большую производительность.

4. Вибропресс. Это оборудование высокой сложности. Автоматизированная линия для производства керамзитобетонных блоков, устанавливается на крупных предприятиях.

На фото – вибропресс “Рифей Удар”

В состав производственной линии могут входить:

  • конвейер для транспортировки сформованных блоков на просушку;
  • ленточный податчик рабочей смеси;
  • автоматизированная бетономешалка, способная самостоятельно рассчитать необходимые пропорции.

Видео процесса изготовления на автоматизированной линии:

Производство керамзитобетонных блоков своими руками: станки, оборудование (+видео)

Простота изготовления и дешевизна компонентов позволяют освоить производство керамзитобетонных блоков самостоятельно. В состав керамзитобетона входит глиняный гранулированный керамзит, который после обжига становится очень легким и прочным. К тому же гранулы керамзита обладают низкой способностью к впитыванию влаги, поэтому данный строительный материал идеально подходит для возведения стен и пола в слабо отапливаемых помещениях. Высокая теплопроводность керамзитобетона и звукоизоляция делают его востребованным материалом для строительства жилых домов и хозяйственных построек. Цена на керамзитобетонные монтажные блоки приблизительно на треть получается ниже стоимости кирпича (при равных условиях для возведения определенного типа здания).

Фото: дом из керамзитобетонных блоков

Как правильно приготовить смесь для производства блоков

Чтобы приготовить керамзитобетонные блоки своими руками, необходимо знать, каким образом составляются пропорции для состава. Данный материал считается абсолютно безопасным для человека, поскольку в состав керамзитобетона входят только натуральные компоненты. Рекомендуется для изготовления использовать гранулы керамзита, не превышающие в диаметре 1 см. Этот стройматериал используют для приготовления пола в качестве утеплителя.

Простота изготовления керамзитобетонных строительных блоков открывает возможность для масштабного кустарного производства, поэтому можно сделать блоки и самому. Это связано с тем, что несоблюдение пропорций компонентов и их экономия приводит к низкому качеству готовой продукции (цена не соответствует качеству блоков). Помимо этого необходимо использовать песок с улучшенной зернистостью (обогащенный), поскольку применение речного песка может сказаться на прочности материала.

Технология приготовления рабочей смеси представляет собой смешивание всех ее компонентов в определенной последовательности и с точным соблюдением пропорций. Для этого необходимо взять:

  • портландцемент (рекомендуется марка М-400), который по технологии исполняет роль связующего компонента – 1 часть;
  • вода – 1 часть;
  • керамзит мелкофракционный – в пропорции 8 частей;
  • песок (обогащенный) – 3 части.

Чтобы приготовить керамзитобетонные блоки своими руками, необходимо знать, что 100-килограммовая приготовленная смесь может быть использована для производства 10 блоков. По ГОСТу размер керамзитобетонного блока составляет 190*390*188 мм. Вес керамзитобетонного блока может колебаться от 7 до 20 кг, в зависимости от объема пустот. В состав керамзитобетона по технологии добавляют древесную омыленную смолу, что позволяет увеличить устойчивость материала к воздействию низких температур, а также лигносульфонат для лучшей связки компонентов состава.

Стандартный размер керамзитобетонного блока

Совет прораба: для улучшения пластических характеристик керамзитобетонных монтажных блоков, в рабочий состав можно добавить 1 ст. ложку обычного стирального порошка.

Какое потребуется оборудование

Чтобы самостоятельно сделать керамзитобетонные монтажные блоки, потребуется использование определенного оборудования. Цена его невелика, поэтому вибрационный станок можно приобрести для личного пользования. Также можно использовать арендные станки и оборудование, цена которого обговаривается на определенный срок. Станок позволяет в специальной форме равномерно распределить массу рабочего состава для того, чтобы готовое изделие получилось максимально прочным. Есть модели, которые оснащаются пустотообразователями, благодаря которым можно приготовить полые блоки (без них получаются цельные).

Также потребуется электрическая бетономешалка, в которую необходимо в определенных пропорциях поместить все компоненты, где они тщательно перемешиваются (бетономешалку необходимо неподвижно установить на полу). Для получения блоков потребуются специальные формы, которые можно приобрести. Цена на них невысока,  к тому же можно выбрать модели с различной конфигурацией полостей. Формы можно сделать и самостоятельно, для чего используются деревянные доски и жесть.

Изготовление формы для керамзитобетонных блоков

Совет прораба: покупки оборудования можно избежать. Для этого производится ручное замешивание рабочей смеси с обязательным соблюдением пропорций. Можно обойтись и без вибростанка, для чего залитый состав тщательно утрамбовывают, а затем выравнивают по границе формы. Более подробную информацию о ручном производстве блоков можно посмотреть в видео.

Особенности технологии самостоятельного приготовления керамзитобетона

Наверняка Вы неоднократно задумывались над тем, для чего нужны пустоты внутри керамзитобетонных монтажных блоков. Несложно догадаться, что в первую очередь они необходимы для существенного снижения веса изделия. К тому же пустоты при кладке образуют так называемые воздушные колодцы, которые уменьшают теплопроводность.

Рекомендуется тщательно перемешивать раствор до тех пор, пока не получится мягкая пластическая масса. После ее приготовления можно приступать к заполнению форм, в которых раствор будет застывать в течение 24 часов. Полное время застывания блоков составляет 3 недели (28 дней). Спустя сутки после застывания блоки укладывают на поддонах на поверхности пола.

Нельзя допускать прямого попадания лучей солнечного света на готовые изделия. Поэтому в период полного застывания рекомендуется сложенные на полу блоки периодически поливать водой, а затем укрывать полиэтиленовой пленкой. Использовать готовые изделия можно будет спустя месяц, когда цемент полностью наберет свою крепость.

Видео

Производство керамзитобетонных блоков — Услуги ПСК ДСП Серпухов, Чехов

Одним из основных стеновых материалов для коттеджного строительства в наших широтах является керамзитобетонный блок. Основой для производства блока является керамзит – легкий пористый экологически чистый материал, используемый в строительстве как утеплитель. Благодаря этим качествам, керамзитобетонный блок обладает высокими теплотехническими характеристиками. Но несмотря на это основной стеновой материал должен быть прочным и легко воспринимать нагрузку от 2-3 этажей вашего дома со всем, что на них находится, и сосредоточенную нагрузку от плит перекрытия или деревянных балок. Поэтому важно повысить прочность материала, не снижая его технических характеристик. Мы производим 2 вида керамзитобетонных блоков по технологии вибропрессования: «керамзитобетонный блок стеновой 200x200x400» и «керамзитобетонный блок перегородочный 120x200x400».

Для заказа продукции звоните по телефону +7(915)476-76-67

Тип блока Размер Вес Цена
Блок керамзито-бетонный стеновой М50 20х20х40 см                     15 кг 49,5р
Блок керамзито-бетонный стеновой М35 20х20х40 см                     13,5 кг 44,5р
Блок керамзито-бетонный перегородочный М35 12х20х40 см                     8,5 кг 29,5р

В зависимости от объема и условий доставки предусмотрены скидки. Информацию уточняйте у наших менеджеров.

Заказать и оплатить товар очень просто.

  1. Заказать по телефону или направив письмо по электронной почте и оплатить на объекте непосредственно перед выгрузкой товара.
  2. Заказать и оплатить в нашем офисе.
  3. Заказать по телефону или направив письмо по электронной почте и оплатить по безналичному расчету.

Для заказа продукции звоните по телефону +7(915)476-76-67

плюсы и минусы, виды, маркировка, плотность и эксплуатационные качества

Дата публикации: 09.02.2019 11:19

Керамзитобетон относится к монолитным стройматериалам, получаемым путем затворения (смешивания в воде) портландцемента, песка средней фракции и наполнителя, в роли которого здесь выступает керамзит с гранулами не менее 5 мм. Примерная пропорция вышеперечисленных компонентов — 1:2:3. В состав керамзитобетона также входят особые воздухововлекающиедобавки типа омыленной древесной смолы СДО. Наиболее привлекательная для потребителей характеристика материала — малый вес керамзитобетона, который для разных марок последнего варьируется от 300 кг/м.куб. до 600 кг/м.куб.

Технология производства керамзитобетона

При производстве керамзитобетонных блоков важно соблюдать последовательность смешивания компонентов. Сначала в бункер закладывают 1 часть портландцемента М400, затем — 2 части сухого речного песка (можно воспользоваться готовым пескобетоном марки М300). После тщательного перемешивания вышеназванных компонентов в смесь с перемешиванием заливают 1 часть воды. Далее в технологическую емкость засыпают 3 весовых части керамзита и снова все перемешивают. Если масса получается недостаточно влажной (слишком сухой керамзит впитал всю воду), ее увлажняют до той степени, когда гранулы покроются цементной глазурью.

В случаях, когда полученный материал планируется использовать для формирования строительных блоков, переливать воду категорически нельзя! При изготовлении керамзитобетона для стяжки или наливного пола воды потребуется больше, а сама смесь должна обрести консистенцию «фасолевого супа». Формовка строительного керамзитобетона в виде блоков ведется в специальных формах кирпичного типа. В результате получают готовые геометрически правильные элементы массой 15-16 кг, пригодные для кладки на стандартный цементно-песчаный раствор. Период схватывания материала — 1-2 суток, а время его полного затвердевания с набором паспортной прочности — 28-30 дней.

Классификация товарного керамзитобетона

Согласно современной классификации, марки керамзитобетона разделяют по прочности (М) и плотности (D). Данные характеристики регулируются как пропорциями базовых компонентов материала, так и качеством таковых. Маркировка по прочности идентична маркировке цемента и выражается пределом прочности готового материала на сжатие либо в кг/см.кв. (по старому ГОСТу), либо в мегапаскалях (по новому стандарту): М100, М150, М300 или В7,5, В12,5, В22,5 соответственно.

Маркировка по плотности керамзитобетона определяет рекомендованное назначение конкретного изделия и представлена такими группами:

  • до D700 — теплоизоляционный материал;
  • D700-D1400 — керамзитобетон перегородочный;
  • D1400-D2000 — стеновые керамзитобетонные блоки;
  • облицовочный материал.

Первые две группы керамзитобетона производят с невысоким содержанием песка, в третьей песка и цемента больше. Облицовочные блоки имеют характерную лицевую сторону, обычно имитирующую фактуру природного камня.

Конструктивно керамзитобетонные элементы разделяются на полнотелые и пустотелые. Последние в свою очередь могут в объеме иметь от двух до восьми пустот.

Рабочие качества материала

Эксплуатационные минусы и плюсы керамзитобетона связаны с набором образующих его компонентов и технологической спецификой производства. К преимуществам материала перед кирпичом и бетоном относятся:

  • высокая прочность при малом весе;
  • низкая теплопроводность;
  • минимальное водопоглощение;
  • неподверженность появлению в объеме плесени и запотеванию;
  • экологическая чистота исходных материалов;
  • невысокая стоимость.

Возведение зданий из керамзитобетона проходит быстро и по затратам соизмеримо со строительством сборных деревянных домов.  Керамзитобетонные блоки удачно взаимодействуют со всем распространенными отделочными материалами, а конструкции из них могут обходиться без массивных фундаментов, нуждающихся в дополнительном проектировании. Сквозные полости в блоках и наличие в номенклатуре производителей доборных элементов позволяют с минимумом затрат обеспечивать естественную вентиляцию строений.

Определенные минусы керамзитобетона как материала для капитальных сооружений не столь весомы, однако при планировании строительного процесса следует учитывать:

  • более низкую относительно кирпича и монолитного бетона прочность;
  • образование при кладке многочисленных мостиков холода, требующих дополнительной термоизоляции;
  • малопрезентабельный внешний вид, что обязательно требует финишных отделочных работ.

Приобретая керамзитобетонные изделия, следует предварительно убедиться в авторитетности их производителя, ознакомиться с сертификатами качества и отзывами потребителей о конкретной продукции.

Технология производства керамзитобетона

Блоки, панели и другие изделия из керамзитобетона начали использовать в строительстве сравнительно недавно, но такие материалы уже заняли прочные позиции среди аналогов. Следует отметить, что производство керамзитобетона, а также блоков и других конструкций можно осуществлять не только в заводских условиях, но и у себя дома, однако здесь есть определённые нюансы. Заводские изделия будут отличаться улучшенными техническими характеристиками, так как их получают в соответствии с требованиями государственных стандартов.

Для производства керамзитобетона необходимо приобрести такое оборудование как бетономешалка и вибростанок. Если с бетономешалкой всё понятно, то с устройством и работой виброприборов знакомы немногие. Давайте рассмотрим несколько характеристик данного оборудования.

Вибростанки для производства керамзитобетонных блоков

  • ручной станок – это малогабаритный прибор, предназначенный для использования при изготовлении небольшого количества блоков. В нём вибрирующий механизм прикрепляется к корпусу, он производит колебания определённой частоты, что будет способствовать равномерному заполнению формы сырьевой смесью. На крышке аппарата находятся специальные стержни для образования пустот;
  • передвижные устройства оснащаются корпусом с несколькими ёмкостями для блоков и рычагом для вынимания форм. В некоторых моделях присутствует пресс для лучшего уплотнения раствора в форме. Вибратор находится на боковой стенке корпуса аппарата;
  • вибростол можно считать одним из простейших вибрационных приборов. Он представляет собой металлический поддон с небольшими бортиками, вибратор устанавливается в нижней части. После засыпания раствора в формы их помещают на вибростол и проводят уплотнение раствора, после чего материалы с опалубкой перемещают в сухое, вентилируемое помещение для окончательного набора прочности.

Если говорить о блоках заводского изготовления, то технология их получения может немного отличаться, ввиду использования различных пропорций сырья и дополнительных компонентов, пластификаторов. Благодаря присутствию последних, улучшается подвижность раствора, более эффективно заполняются пустоты.

Производство керамзитобетонных блоков в домашних условиях

При домашнем приготовлении керамзитобетона в качестве пластификатора используется клей или жидкое мыло, в связи с чем уменьшается количество воды в растворе и повышается эластичность.

На начальном этапе работ при изготовлении керамзитобетонной смеси готовят основные компоненты: цемент, керамзит диаметром до 1-го сантиметра, воду и пластификаторы. Подсчёт количества вяжущего будет зависеть от основных свойств готовых изделий. Так при большом количестве цемента повышаются прочностные показатели керамзитобетонных блоков и повышается коэффициент теплопроводности. Рассмотрим базовые пропорции основных компонентов смеси, в перерасчёте на100 килограммов раствора –55 килограммов керамзита,26,7 килограммов песка, 9,9 литра воды и 9,2 килограмма цемента.

Сначала в бетономешалку заливают воду, затем засыпают керамзит, а далее цемент и в конце песок. После тщательного перемешивания растворную смесь заливают в формы и утрамбовывают на вибростанке. Следует заметить, что из указанного количества сырья можно получить до 10-ти блоков, ведь на один такой элемент потребуется 10-11 килограммов смеси. После уплотнения раствора блоки помещают в сухое хорошо вентилируемое помещения, через два дня снимают опалубку. 

Керамзитобетонные блоки — удобный материал для строительства

Выбор стройматериалов – это ключевой этап. Потому что от него зависит надежность, комфорт и долговечность дома. При этом одним из важных параметров выбора является цена. Поскольку строительство дома, как правило, – это весьма затратный процесс. С точки зрения как трудовых, так и финансовых ресурсов. С этой точки зрения интересны керамзитобетонные блоки. Потому что они, по мнению многих, объединяют в себе практически все характеристики идеального строительного материала.


Что вы узнаете

Они обеспечивают сооружению прочность, высокую энергоэффективность, долговечность. Более того, отличаются доступной ценой. При этом керамзитобетон легкий. В результате его применение не создает высокую нагрузку на фундамент. А широкий выбор размеров блоков позволяет строить здания практически любой конфигурации.

Керамзитобетонные блоки — материал, обеспечивающий быстрое возведение дома

Как и из чего производятся керамзитобетонные блоки

Керамзитобетон – это разновидность легкого бетона. Причем роль заполнителя в нем исполняет керамзит. Он представляет собой пористые округлые гранулы из обожженной глины.

Если же говорить о полном составе керамзитобетона, то в него в ходят:

  • песок;
  • цемент;
  • керамзит;
  • вода.

Читайте также: Особенности строительства домов из газосиликатных блоков

Керамзитобетонные блоки и этапы их производства

Как правило, производство керамзитобетона включает в себя следующие этапы:

  • Приготовление смеси из базовых компонентов – песка, цемента, керамзита и воды. Здесь главное – соблюдать пропорции и технологию смешивания. Чтобы состав получился качественным. При производстве керамзитобетона используется больше воды, по сравнению с обычным бетоном. Это происходит в результате того, что керамзит обладает высокой гигроскопичностью и вбирает в себя влагу.
  • Заливка смеси в формы до первоначального отверждения. Это занимает несколько часов. Причем продолжительность этого процесса зависит от состава, а также размера блоков и используемого оснащения.
  • Выдерживание блоков при определенной температуре и влажности. Чтобы керамзитобетонные блоки приобрели необходимую прочность.

Производство керамзитобетонных блоков

Технологии изготовления керамзитоблоков

В принципе, существуют только две технологии доведения кермзитоблоков до заданной проектом прочности в заводских условиях. Это использование автоклава и вибропрессование.

  • Автоклав: заготовки отправляются в автоклав, чтобы там подвергнуться обработке паром под высоким давлением.

Автоклавы для производства керамзитобетонных блоков

  • Вибропрессование: будущие керамзитоблоки подвергаются двум воздействиям сразу – вибрированию и давлению. В процессе вибрирования удаляются пузырьки воздуха. В результате состав приобретает однородность и текучесть. Причем каждая гранула керамзита плотно обволакивается раствором, обеспечивая готовым изделиям прочность.

 

ВНИМАНИЕ!!!

Если блоки производятся кустарными методами, как правило, никакие технологии не используются вообще. Блоки просто «дозревают» в течение нескольких недель, чтобы бетон набрал необходимую прочность.

Без дополнительного внешнего воздействия требуется не менее 28 дней, чтобы керамзитобетонные блоки можно было использовать в строительстве. Но если это мелкое «гаражное» производство, проверить качество материала и срок выдержки вы не сможете.

 

Кустарное производство

Увы, некоторые недобросовестные производители зачастую продают керамзитоблоки через пару недель с момента изготовления. Причем, совершенно не заботясь об их качестве. И это дискредитирует всю технологию.

Разумеется, строения из таких материалов получаются не такими прочными, надежными и долговечными. Как могли бы быть, если бы использовались качественные заводские керамзитоблоки. Поэтому особенно важно покупать керамзитобетон там, где вы можете проверять его качество.

О том, как выбрать керамзитоблоки, вам расскажет следующее видео:

Читайте также: Основные характеристики арболитовых блоков

Особенности дома из керамзитоблоков

Керамзитные блоки по габаритам намного крупнее стандартных кирпичей. Они больше похожи на керамические блоки. Но вес керамзитоблоков намного меньше. При этом материал обладает прекрасными теплоизоляционными характеристиками. И в результате является более энергоэффективным. Что позволяет существенно снизить расходы на обогрев.

По стоимости керамзитоблоки намного выгоднее, по сравнению с кирпичом. А их морозоустойчивость и долговечность, пожалуй, сопоставима с керамикой.

Преимущества строительства из керамзитобетона

  • Оперативность: стены из керамзитобетона возводятся очень оперативно, буквально в течение нескольких дней. При этом они практически не дают усадки. Как это бывает с кирпичом.

  • Экологичность: кермзитобетон – это совершенно безопасный материал. Который не представляет вреда ни для окружающей среды, ни для жильцов. Более того, его состав предельно прост и экологичен. Поэтому материал и получается абсолютно безопасным.
  • Сочетаемость с любой отделкой: кладка из керамзитоблоков представляет собой идеальную основу для разных типов отделки – от штукатурки до керамической плитки и натурального камня.

  • Энергоэффективность: дом получается теплым, потому что керамзитобетон отлично сохраняет тепло и не дает ему выходить наружу. Это позволяет значительно сократить эксплуатационные расходы.
  • Легкость: блоки из кермазитобетона обладают малым весом. В результате нагрузка на фундамент получается минимальной. Это особенно важно, когда речь идет о строительстве дома на слабом грунте.
  • Отсутствие усадки: в отличие от кирпича, блоки из керамзитобетона не дают усадку. То есть здание сразу получается таким, как оно будет выглядеть в ближайшие десятилетия. Вы можете не опасаться того, что по обоям или краске пойдут трещины. Как это бывает с кирпичными домами в течение 2-3 лет с момента возведения.
  • Щумоизоляция: блоки из керамзитобетона обладают прекрасными звукоизоляционными свойствами. Для наружных стен – от 47 до 55 дБ, для внутренних – от 49 до 54 дБ. Если имеется желание, можно создать идеально тихое помещение. В которое не проникнут звуки снаружи. И ваш шум не будет мешать соседям. Нужно только правильно подобрать толщину стен.
  • Простота монтажа: блоки из керамзитобетона могут иметь систему сцепления паз-гребень. В принципе, это помогает быстро возводить стены. Обеспечивая при этом высокие теплоизоляционные характеристики кладки. В результате в помещении сохраняется комфортный режим температуры и влажности.

Керамзитобетонные блоки: недостатки

Если дом не отапливается зимой, керамзитоблоки будут не лучшим решением. Материал гигроскопичен и не очень морозоустойчив. В принципе, без отделки тут не обойтись. Причем эта отделка должна эффективно защищать материал от воздействия влаги.

Очень рекомендуется поддерживать в зданиях плюсовую температуру. Только этото позволит эксплуатировать здание в нормальном режиме.

Блоки из керамзиотобетона – это не самый удачный материал, если обустраивается помещение с высокой влажностью. Например, если из керамзитобетона строятся бани, сауны, изнутри их нужно покрывать гидроизоляционными составами. Более того, надо также использовать водонепроницаемую отделку.

Возводя баню из керамзитобетонных блоков, следует хорошенько подумать об отделке

Но простота состава, используемого для производства керамзитоблоков, тоже может стать и недостатком. Доступность основных составляющих и несложная технология изготовления приводят к тому, что на рынке появляется много предложений с очень низкой ценой. Как правило, низкие цены предлагают предприниматели, которые занимаются производством в гаражных условиях. При этом качество материала получается крайне низким. В результате это отражается на эксплуатационных свойствах всего здания.

Один из главных недостатков — высокая гигроскопичность. Глиняные гранулы способны впитать большое количество влаги. Чтобы это не стало проблемой, необходимо делать качественную гидроизоляцию фундамента. То есть удалять все возможные источники «подсоса» влаги. Кровлю рекомендуется делать с большими свесами. А также создать качественную систему водосбора.

Читайте также: Сравнение блочных строительных материалов

Размер керамзитобетонных блоков по стандарту

Сложность заключается в том, что у керамзитобетонных блоков нет строго установленных стандартов. Но существует группа нормативов, которые применимы к легким бетонам и изделиям из них. Например, размеры стеновых блоков из легкого бетона устанавливаются ГОСТом 6133-99. Допустимая погрешность составляет ±3 мм, по высоте – ±4 мм, толщина стенок между перегородками может быть толще на 3 мм (но не тоньше).

Керамзитобетонные блоки для стен и перегородок: популярные размеры

В принципе, самый востребованный размер керамзитобетонных блоков для кладки стен – 390×190×188 мм. Это оптимальный размер, подходящий для средней полосы России. Где, как правило, нормой является толщина стенки 400 мм. Проще говоря, кладка выполняется «в один блок».

Для перегородок применяется стройматериал меньшей толщины — 90 мм. Длина и высота при этом остаются прежними. То есть, размер керамзитобетонного блока для перегородок – 390×90×188 мм. Это не значит, что перегородки нельзя делать из элементов другой длины. Можно, но более короткие блоки требуют больше швов, больше расход раствора. Если же блоки более длинные, то они тяжелее, сложнее в работе.

Виды керамзитоблоков

Торцы блоков могут быть:

Пазы для укладки арматуры

  • плоскими;
  • оснащенными системой паз/гребень.

Для использования на углах одна грань может быть гладкой. Углы бывают скругленными или прямыми. На опорных поверхностях, куда наносится раствор, можно формовать пазы для укладки арматуры. Эти пазы должны находиться на расстоянии не менее 2 см от угла.

Технические характеристики:

  • Максимально допустимая масса строительного блока — 31 кг.
  • Стандартом нормируется толщина стенок, которые ограждают пустоты:
    • наружные стенки — не менее 20 мм;
    • перегородка над несквозными пустотами — не менее 10 мм;
    • между двумя пустотами — 20 мм.

Пустоты, как правило, делают плоскими — в виде щелей. Количество «линий» с пустотами особенно отражается на коэффициенте теплопроводности материала. Чем больше линий пустот, тем выше теплоизоляционные и шумоизоляционные свойства стены.

Автор статьи:

Я вкладываю в написанные мной материалы всю свою душу и все свои знания в надежде, что это будет полезно посетителям нашего сайта. Буду очень признателен всем, кто решит написать свое мнение о моей работе, свои замечания и предложения в форме для комментариев, имеющейся после каждой из опубликованных мной статей.

(PDF) Производство вспененного заполнителя для легкого бетона из несамораскрывающихся глин

В последнее время постоянно проводятся исследования по производству искусственного легкого заполнителя из отходов. Хотя были проведены различные исследования механизма вздутия агрегата с использованием отходов, существует много недостатков в объяснении существующей теории, поскольку она отличается от керамзитового материала. И нет исследований, которые предлагали бы модель для установления механизма вздутия для отходов. В этом исследовании были исследованы характеристики существующего керамзита, чтобы установить механизм вздутия легкого заполнителя с использованием отходов, и были смоделированы оптимальные условия активации вздутия для вздутия легкого заполнителя. Физические и химические условия сырья и формованных изделий были изучены для массового производства и предотвращения плавления заполнителя. Кислая глина, используемая в этом исследовании, представляет собой глинистые минералы, состоящие из монтмориллонита в качестве основной фазы, а минералы монтмориллонита являются подходящими материалами для производства агрегатов из-за удаления кристаллической воды при высоких температурах.Большинство керамзитов, используемых при производстве легкого заполнителя, изготовлены из сырья на основе пирофиллита и подходят для объяснения механизма вздутия с помощью существующего керамзита и подходят для разработки модели исходного материала для легкого заполнителя. Затем, чтобы исследовать характеристики вспучивания легкого заполнителя при нормальных условиях спекания, механизм вспучивания искусственного легкого заполнителя при нормальных условиях спекания и условиях быстрого спекания сравнивали с использованием кислых глинистых материалов. Результаты экспериментов показали, что в условиях быстрого спекания не наблюдалось черной сердцевины. И при нормальных условиях спекания плотность достигла пика при 1150 ℃, а при нормальных условиях спекания было три зоны в зависимости от времени спекания, независимо от температуры на входе. Ⅰ. Участок, на котором плотность увеличивается по мере того, как время спекания становится длиннее. (Зона спекания) Ⅱ. В секции, где плотность внезапно снижается, когда время спекания увеличивается. (Зона активации вздутия живота) Ⅲ.На участке, где плотность постепенно снижается по мере того, как время повышения температуры увеличивается. (Зона чрезмерного спекания) Когда время спекания составляло менее 60 минут при температуре на входе 300 ℃, плотность увеличивалась, и агрегат спекался по мере увеличения времени спекания. Наблюдалась оптимальная зона активации вспучивания, в которой плотность внезапно снижалась при времени спекания 210 минут. Когда время спекания превышало 210 мин, плотность постепенно уменьшалась, и этот участок представлял собой зону чрезмерного спекания. Независимо от температуры инъекции появлялась зона активации вздутия живота. Для того, чтобы оптимизировать вздутие агрегата, на этом участке необходимо спекание. Чтобы найти оптимальные условия процесса спекания для управления оптимальной зоной активации вспучивания легкого заполнителя, каждая часть процесса нагрева была разделена на комнатную температуру до 300 ℃, от 300 ℃ до 600 ℃, от 600 до 900 ℃, от 900 до 1200. ℃, 1200 ℃ соответственно. Время эксперимента составляло 10-40 минут, после чего измеряли плотность агрегата и наблюдали поры.Время в секции сушки и предварительного нагрева (комнатная температура ∼600 ℃) не влияло на вздутие агрегата. Секция прокаливания (от 900 ℃ до 1200 ℃) короткая, чем дольше время выдержки при 1200 ℃, тем больше активировалось вздутие живота, и она легкая. При более высоких температурах, чем температура начала вздутия, чем выше температура, тем ниже плотность конечного заполнителя. Переменными, которые имеют наибольшее влияние на активацию легкого заполнителя, были температура спекания и время выдержки в секции. Тенденция экспериментальных результатов, предсказанных методом Тагучи, хорошо согласуется с фактическими результатами измерений, благодаря этому эксперименту стало возможным установить единичный процесс спекания для оптимизации условий активации вздутия живота. Чтобы подтвердить применимость оптимального единичного процесса и механизма вспенивания в реальном процессе массового производства, была исследована пригодность пилотной вращающейся печи. Когда легкий заполнитель производился с использованием только кислой глины, он плавился во вращающейся печи перед вспучиванием.Чтобы найти зону активации вздутия, которая может предотвратить слияние, были добавлены Fe2O3 и углерод, чтобы вызвать сочетание с механизмом вздутия черной сердцевины, и был подтвержден оптимальный химический состав для вздутия легких агрегатов. Чтобы понять влияние образования давления внутри агрегата на вздутие и найти подходящий способ формования для массового производства, были исследованы характеристики вздутия агрегата и изменение температуры активации вспучивания путем изменения способа формования. И мы подтвердили возможность серийного производства с использованием пилотной вращающейся печи. Оптимальное содержание добавок составляло 8 ~ 13 мас.% Fe2O3 и 2 ~ 3 мас.% Углерода. При содержании указанных добавок механизм вспенивания черной сердцевиной работал в широком диапазоне, снижая температуру вздутия. Плотность сырых тел различалась в зависимости от способа формования. Размер пор 1㎛ был измерен как очень маленький в сырце, образованном экструдером и компрессионным формованием. По этой причине можно обеспечить более высокое внутреннее давление, необходимое для вздутия в зеленом теле, сформированном экструдером, и, в конечном итоге, раздуть агрегат при более низкой температуре.Разработав рецептуру с оптимальной комбинацией, как описано выше, и агрегаты формируются с использованием экструдера, было подтверждено, что температура активации вспенивания была снижена, и связывание плавлением было предотвращено во вращающейся печи. Поскольку температура активации вздутия живота понижена, можно ожидать также эффекта энергосбережения. В ходе этого исследования было обнаружено, что оптимальные параметры процесса для химического состава сырья, формования сырого материала, сушки, предварительного нагрева, прокаливания и прокаливания сырья для вздутия легкого заполнителя были подтверждены.Я надеюсь, что это исследование будет использовано в качестве важной модели для проектирования всего процесса легкого заполнителя.

Вращающиеся печи для производства керамзитового агрегата

Керамзитовый заполнитель, также называемый exclay, или легкий керамзитовый заполнитель (LECA), является полезным материалом во все большем числе отраслей промышленности, в первую очередь в строительстве и садоводстве, на очереди которых, вероятно, будут приложения для очистки воды и фильтрации.

Уникальная структура и физические свойства керамзита, которые позволяют использовать его в различных областях, производятся в результате тщательно контролируемой термической обработки (обычно называемой прокаливанием или спеканием), проводимой во вращающейся печи.

Термическая обработка керамзитового заполнителя (прокаливание или спекание)

Свойства керамзита, которые делают его идеальным для использования в определенных областях, достигаются благодаря высокотехнологичному производственному процессу.

Глины обычно измельчают, агломерируют и / или сушат в качестве средства подготовки сырья, хотя этот процесс может варьироваться. Экструзия кажется предпочтительным методом агломерации в этой обстановке, но можно также изучить другие методы.

В то время как подготовка исходного сырья важна для производства заполнителей керамзита, ключевым процессом, лежащим в основе заполнителей керамзита, является термическая обработка.От этой термической обработки произошло название керамзитового заполнителя, поскольку он используется для физического расширения частиц глины.

Для описания таких методов термической обработки используются различные термины. В этом случае обработка обычно называется прокаливанием или спеканием. Хотя эти два термина часто используются как синонимы, важно отметить, что технически они относятся к разным методам. Поскольку спекание технически происходит при гораздо более высоких температурах, для целей этой статьи мы будем называть его прокаливанием, хотя в некоторых случаях расширенные агрегаты могут быть действительно спеченными.

В случае керамзита прокаливание играет важную роль в создании продукта, который может служить заполнителем керамзита. Температура, обычно от 1050 ° C до 1250 ° C, вызывает выделение газов в результате различных изменений в материале, включая разложение и восстановление оксидов трехвалентного железа, горение органических веществ, продувку захваченной воды и разложение карбонаты .³

Это выделение газов вызывает физическое расширение или вздутие глины, в результате чего она имеет более низкую плотность, более высокую пористость и гораздо большую площадь поверхности внутри материала, а также более твердую поверхность — все характеристики, которые делают ее идеальной для использования. как легкий заполнитель.

Факторы, влияющие на расширение глины при прокаливании

Как и в случае с большинством материалов, для достижения наилучших результатов в производственном процессе необходимо оптимизировать различные факторы. Обширное исследование, проведенное на трех различных источниках глины, показало, что, хотя ряд факторов важен, параметры процесса расширения, которые, возможно, являются наиболее важными, включают: 4

Температура обработки

Температура обработки является наиболее важным фактором в процессе расширения.Было обнаружено, что расширение увеличивается вместе с температурой, чуть ниже температуры плавления конкретной глины (температура плавления варьируется в зависимости от типа глины).

Размер зерна глины

Исследование показало, что размер зерна глины также является определяющим фактором, причем расширение увеличивается по мере уменьшения размера зерна.

Размер пеллет

Размер гранул или агломератов также оказывает влияние на расширение, причем расширение увеличивается вместе с размером гранул. Следовательно, уменьшение размера гранул коррелирует с меньшим расширением.

Время удерживания

Было обнаружено, что оптимальное время удерживания зависит от типа обрабатываемой глины. Оптимальное время удерживания было важным, поскольку наблюдались последствия как несоответствующего, так и чрезмерного времени.

Вращающаяся печь

Предпочтительным оборудованием для проведения процесса расширения глины является вращающаяся печь.

Вращающиеся печи доступны в конфигурации с прямым или косвенным нагревом, и их часто называют декарбонизатором.Производство керамзита обычно осуществляется в печи с прямым нагревом, в которой глина и продукты сгорания находятся в прямом контакте друг с другом.

Обжиговые печи

с прямым нагревом можно настроить для прямоточного или противоточного воздушного потока, но противоток, как правило, является более эффективной настройкой процесса при этой настройке.

3D Модель вращающейся печи с прямым обогревом

Почему глина как легкий заполнитель

Как и многие легкие заполнители (LWA), использование вспученных глин может обеспечить широкий спектр как экономических, так и экологических преимуществ:

Экономическая выгода

Использование легких заполнителей предлагает множество экономических стимулов, в том числе:

  • Снижение затрат на конструкции в строительстве
  • Снижение транспортных расходов
  • Снижение затрат и снижение зависимости от импорта, где это применимо

Экологические преимущества

По данным Европейской ассоциации керамзитовой глины (EXCA), керамзит является экологически чистым материалом с рядом экологических преимуществ:

  • Снижение выбросов CO 2 при использовании в качестве замены ископаемого топлива
  • Снижение выбросов CO 2 Выбросы в строительстве и на транспорте
  • Повышение энергоэффективности зданий
  • Возможность 100% вторичной переработки
  • Химически инертен (без вредных компонентов и, следовательно, без возможности выделения ЛОС или вымывания загрязняющих веществ
  • Преимущества фильтрации воды и воздуха
  • Высокое соотношение продукта к сырью (из одного кубометра глины можно получить пять кубометров керамзита)

Кроме того, возможность заключается в использовании восстановленных или переработанных глиняных материалов, что еще больше повышает экологичность этого материала.

Использование LECA

Хотя области применения легкого керамзитового заполнителя (LECA) продолжают расти, в настоящее время существует два основных направления для продуктов LECA:

Строительство

Строительство — наиболее распространенное приложение для LECA. Керамзит можно найти во всех видах бетона, наполнителя и конструкционных компонентов в строительстве и промышленности строительных материалов. Преимущества, которые он может предложить в этой настройке, включают: ²

  • Высокая износостойкость при минимальных затратах на обслуживание и долгий срок службы
  • Прочность и устойчивость
  • Полностью негорючие (огнестойкие)
  • Возможность 100% вторичной переработки снижает проблемы утилизации
  • Легкость без ущерба для прочности
  • Служит теплоизолятором
  • Обеспечивает снижение шума
  • Обеспечивает отвод воды
  • Нетоксичный

Садоводство

Использование LECA в садоводстве — сравнительно новое применение, но все еще развивающаяся область. Керамзитовые наполнители могут принести множество преимуществ при различных условиях выращивания. Сюда входят:

¹
  • Улучшенная аэрация (особенно при использовании в качестве субстрата при выращивании в коммерческих контейнерах) и пониженное уплотнение
  • Способность к увеличению содержания воды и питательных веществ
  • Повышенная катионообменная емкость
  • Устойчивость к разрушению со временем
  • Возможно использование в качестве барьера от сорняков

Помимо строительства и садоводства, LECA также изучается на предмет использования в системах очистки и фильтрации воды.

Испытания: залог успеха с керамзитом

Как и во многих случаях термической обработки, испытания являются критическим элементом успешной операции расширения глины. Исследования показали, что идеальные параметры процесса зависят от типа обрабатываемой глины.

Тестирование образцов глины в серийном масштабе для сбора исходных данных процесса — первый шаг в успешной программе тестирования. Данные, собранные во время пакетного тестирования, затем можно использовать для масштабирования тестирования до непрерывных пилотных запусков.Испытания также могут быть использованы для поиска баланса между идеальными параметрами процесса и тем, что является экономически целесообразным.

Инновационный центр FEECO предлагает различные испытательные печи для проведения как периодических, так и пилотных испытаний. Печи могут быть оснащены различным вспомогательным оборудованием для моделирования различных условий коммерческой эксплуатации.

Испытания различных методов агломерации также могут быть объединены для получения идеальных характеристик гранул для рассматриваемого уникального источника глины.

Обжиговая печь периодического действия, используемая для испытаний в инновационном центре FEECO

Система автоматизации инновационного центра собирает широкий спектр данных, которые можно отслеживать и анализировать в режиме реального времени для непревзойденной прозрачности процесса. Сюда входят точки данных, такие как скорость подачи и продукта, соответствующие показания температуры, давления в системе, отбор проб и анализ газа и многое другое.

Заключение

Керамзитовый заполнитель — полезный материал в строительной индустрии, находит применение в садоводстве и водоочистке.Вращающиеся печи — это предпочтительное устройство для переработки глиняных агломератов в керамзит.

Возможность оптимизации параметров процесса для производства продукта из керамзита высшего качества имеет решающее значение для успеха операции. FEECO предлагает обширные возможности тестирования для тех, кто находится на этапах процесса и разработки продукта. Затем мы используем данные, собранные в ходе испытаний, для проектирования и производства на заказ коммерческих вращающихся печей высочайшего качества. Для получения дополнительной информации о наших возможностях в отношении керамзитовых заполнителей свяжитесь с нами сегодня!

Линия по производству легкого вспененного глиняного агрегата (LECA)

Что такое легкий керамзитовый заполнитель (LECA)?

Определение : свет заполнитель керамзита или заполнитель керамзита (LECA или ECA), также называемый керамическим окатыши — один из самых популярных легких заполнителей, получаемых путем спекания глины. во вращающейся печи примерно до 1200 ° C.

Вращающаяся печь для спекания глины

Сырье и применение : существуют различные типы легкого керамзитового заполнителя, а основные материалы — глина, сланец, сланец, угольный порошок, хвосты и т. д.

LECA в основном применяется в строительстве, внутренняя отделка, сельское хозяйство, садоводство, садоводство, детская площадка, гидропоника, и Т. Д.

Оценка (мм) Плотность (кг / м 3 ) Приложения
0-4 ≤710 Легкий бетон, легкий кирпич, сборная плита, легкая плитка, система очистки воды, сельское хозяйство
4-10 ≤480 Легкий бетон, легкая плитка, сборные конструкции плита, аквакультура, шумозащитный барьер
10-20 ≤380 Легкий бетон, канализация, садоводство, дренажная система
0-25 ≤430 Отделка пола, светлая набивка, дорога строительство, аквакультура

Перспектива разработки керамзита легкого керамзита

Текущий легкий керамзитовый заполнитель рыночные данные показывают, что рынок LECA изменил свое направление с традиционная строительная техника для изготовления изделий и садоводства поддержание.

Перспектива развития LECA

Материалы для производства из традиционных материалов такие как глина и сланец были заменены остатками промышленных отходов и илом и тенденция развития машин превратилась в крупномасштабные и автоматизация.

В связи с тенденцией глобализации защиты окружающей среды, ресурсосберегающая экономика и устойчивая промышленность будут активно продвигаются в разных странах и регионах.

В будущем, сосредоточив внимание на экономического развития, поставщики LECA должны обратить внимание на сокращение загрязнения и растраты ресурсов для обеспечения быстрого и стабильного развития производственные линии.

Технологии производства LECA

Обычно существует два типа LECA. Технология изготовления: спекание и спекание-вспенивание. Разница между ними находится в процессе спекания-расширяется, агрегат расширяется на больший объем.

Производительность LECA при спекании

Агломерационная машина для процесса спекания LECA

  • Прочность на сжатие : на сжатие прочность агломерата относительно высокая, достигая 3,0-7,0 МПа, а прочность на сжатие высокоспеченных агрегатов может достигать 25-40 МПа.
  • Плотность : плотность спеченного заполнитель крупнее, обычно больше 600 кг / м3, даже некоторые из которых более 900 кг / м3.
  • Водопоглощение : водопоглощение обычного спеченного заполнителя немного выше, чем у спеченного вспененного материала. продукт, а высокопрочные изделия аналогичны спеченному вспененному продукту.
  • Устойчивость к карбонизации : спеченный заполнитель обладает высокой устойчивостью к карбонизации, поэтому его прочность на сжатие не уменьшится даже под действием углекислого газа.

Характеристики LECA при спекании-расширении

Вращающаяся печь для спекания-расширенного процесса LECA

  • Прочность на сжатие : на сжатие прочность спеченно-вспененного заполнителя обычно ниже 2,0 МПа, поэтому он в основном используется для внутренней отделки, например, для шумоизоляции и садоводства.
  • Теплоизоляционные характеристики : спеченный-вспененный продукт имеет закрытую микропористую структуру с очень высокой пористостью, что обычно составляет 48% -70% от общего объема агрегата, что дает только 0. 08-0,15 Вт /(m.k) теплопроводности.
  • Низкая плотность : в слое много пор спеченно-вспененный материал, поэтому плотность преимущественно 300-500 кг / м 3 , что составляет лишь половину от спеченного заполнителя. Однако у него есть значительное преимущество в легкой производительности, поэтому его также можно использовать для различных декоративная промышленность и строительство с более низкими требованиями к плотности в строительстве материалы.
  • Превосходное звукопоглощение и изоляция : среди всех видов агрегатов звукопоглощающие и изоляционные характеристики из спеченно-вспененного заполнителя является наиболее выдающимся.

Когда звук проходит через материал, большое количество звуковых волн поглощается его порами, что уменьшает распространение звука.

Для разных процессов требуется разное оборудование. Агломерационная машина обычно используется в процессе спекания, в то время как роторная Печь используется в процессе спекания с расширением.

По сравнению с агломашиной роторный печь более эффективна и экологична, поэтому предпочтительное оборудование для поставщиков LECA.

Производственная линия LECA и основные машины

Производство LECA в целом требует семи шагов: дробление, смешивание, измельчение, гранулирование, спекание, охлаждение и просеивание.

Производственная линия LECA

Основное оборудование на производстве LECA Линия включает в себя щековую дробильную машину, смесительную машину, шаровую мельницу, гранулятор, роторная сушилка, грохот, вращающаяся печь, охлаждающая машина.

Щековая дробилка — первичное дробление

Щековая дробилка — это основная машина, которая применяется для крупного, среднего и тонкого измельчения различных руд и горных пород с комплексная прочность от 147 до 245 МПа и переработка их в небольшие куски 10-350 мм.

Зубодробилка, мордоворот

Преимущества : В последние годы FTM специально разработанная мощная щековая дробилка для нужд дробления высокопрочный и высокотвердый микроуглеродистый феррохром в металлургии, горнодобывающая, строительная и другие отрасли промышленности.

Шаровая мельница — дальнейшее измельчение

Шаровая мельница — ключевое оборудование для измельчения материал после измельчения. Шаровая мельница широко используется при производстве цемента, силикатные изделия, новые строительные материалы, огнеупорные материалы, удобрения, шлифовка черных и цветных металлов и стеклокерамика, сухое или мокрое шлифование различных руд и других измельчаемых материалов.

Шаровая мельница

Преимущества : Энергосбережение, гибкий дизайн разгрузочной части, большой порт подачи, высокая эффективность измельчения, хорошая качество футеровки и закрытая система для уменьшения запыленности.

Дисковая грануляционная машина — контроль размера частиц

Диск — это ключевая машина, определяющая частицы керамзитового заполнителя.

Диск гранулирования имеет общую круглую форму. структура дуги, а степень грануляции может достигать 93% и более. Гранулирование лоток имеет три выпускных отверстия, которые облегчают прерывистое производство операций, значительно снижая трудоемкость и повышая эффективность труда.

Дисковая грануляционная машина

Преимущества : Высокая скорость образования шариков, большие закругленная прочность частиц, интуитивно понятное управление и простота обслуживания.

Сушилка — удаление воды из LECA

Сушилка в основном используется для сушки определенных влажность или крупность материалов переработки минерального сырья, строительных материалов, металлургия и химическая промышленность, а работа оборудования проста и надежный.

Сушилка

Adv anta ges : длительный срок службы деталей, износостойкость, высокая прочность на сушку, высокая эффективность, простота в эксплуатации, экологичность защита и энергосбережение, усовершенствованная структура и сильная сушильная способность.

Барабанный грохот — отделяющий неквалифицированный LECA

Барабанный сетчатый фильтр часто используется для измельчения порошкообразных материалов, который имеет хороший просеивающий эффект и стабильную работу и он производит низкий уровень шума во время рабочего процесса.

Барабанный экран

Преимущества : Оборудование имеет диапазон применения, а также его можно настроить. Имеет низкий уровень шума, высокий эффективность и защита окружающей среды, усовершенствованная система смазки, долгая срок службы, малый угол наклона установки и хороший экранирующий эффект.

Вращающаяся печь — спекание LECA

Вращающаяся печь — самая необходимая машина и играет важную роль в процессе спекания, что определяет производительность LECA.

Вращающаяся печь

Преимущества : Осевое перемещение цилиндр регулируемый, скорость гибкая, установка и обслуживание удобное, а герметичность хорошая.

Кулер — быстрое охлаждение LECA

Одноцилиндровый кулер — один из важное оборудование в системе вращающейся печи. Клинкер из вращающейся печи (1000-1200 ° C) полностью обменивается с воздухом через вращающийся цилиндр. лента для охлаждения материала до температуры ниже 200 ° C, в то же время улучшения клинкера качество и шлифуемость.

Кулер

Преимущества : Высокая термическая эффективность, высокая качество клинкера, быстрое охлаждение и повышенная производительность.

Спецификация производственной линии LECA (для только для справки)

  • 01 тип : 0,45-0,9 мм (20-40 меш) Высокая прочность при средней плотности
  • 02 тип : 0,9-1,25 мм (16-20 меш) Высокая прочность при средней плотности
  • 03 тип : 1.0-1,70 мм (12-18 меш) Высокая прочность при средней плотности
  • 04 тип : 0,224-0,65 мм (40-60 меш) Высокая прочность при средней плотности

Производитель оборудования LECA рекомендовано — FTM

Fote Mining Machinery (FTM), расположенная в Хэнань — один из самых известных поставщиков горнодобывающего оборудования, который стремится для производства горнодобывающих машин из экологически чистых строительных материалов и обеспечивает интеллектуальные продукты для горнодобывающей промышленности и передовые решения.

Обладая более чем 30-летним опытом, FTM добился замечательных результатов в производственной линии LECA за счет непрерывного разведка и исследования.

FTM — профессиональный поставщик машины и оборудование для легкого керамзитового керамзита, а также все оборудование имеет высокое качество и значительные преимущества, а также очень разумные цены.

Одним словом, Fote Mining Machinery — хороший выбор поставщиков LECA при выборе легкого керамзитового заполнителя производители оборудования.Добро пожаловать, чтобы проконсультироваться с нами, если у вас есть какие-либо требования о производственной линии LECA.

Что такое LECA | Использование Лека | керамзит галька


Что такое LECA — легкий наполнитель из вспененной глины или что такое заполнитель из вспученной глины?

LECA — это аббревиатура от Легкий керамзитовый заполнитель.

Легкий керамзитовый заполнитель — LECA или керамзитовый заполнитель — ECA® получают путем обжига природной горной глины до температуры около 1200 ° C (2190 ° F) во вращающейся печи. Образовавшиеся газы расширяют глину с эффектом попкорна за счет тысяч крошечных пузырьков, образующихся при нагревании, создавая сотовую структуру, возникающую в результате соединения пустот внутри агрегата. Керамзитовый наполнитель — ECA® имеет приблизительно круглую форму — сферическую из-за кругового движения в печи и доступен в различных размерах и плотностях как в кругах, так и в дробленых формах размером 0-30 мм для универсальные приложения .

Основные свойства керамзитового заполнителя — ECA® начинается с легкости, 100% инертности, долговечности, стерильности, теплоизоляции за счет низкого коэффициента теплопроводности (всего 0,097 Вт / мК), звукоизоляционных характеристик или звукоизоляционных свойств, обеспечивающих высокий акустический уровень. изоляция, влагонепроницаемость, несжимаемость при постоянном давлении и гравитационных нагрузках, отсутствие разложения в суровых условиях, огнестойкость по ЕВРОКЛАССУ A-1, pH около 7, устойчивость к замерзанию и плавлению, легкость перемещения и транспортировки, легкая засыпка и отделка , снижение статической нагрузки конструкции и боковой сейсмической нагрузки, являясь идеальной сладкой беспочвенной средой для гидропоники, аквапоники, городских деревьев, ландшафтного дизайна, садоводства, сельского хозяйства, вертикальных садов, растений в качестве дренажного материала, корневой зоны и материала для мульчирования, субстрата для растений и как материал для дренажа и фильтрации.

Как использовать керамзитовый керамзит или LECA или ECA® — наполнители из керамзитовой глины

Типичное применение LECA или ECA® — керамзитобетонные наполнители — это структурные и неструктурные бетонные блоки, бетонные плиты, тепло- и звукоизоляция, строительные растворы и штукатурки, геотехнические материалы заполнители, легкий бетон — конструкционный и неструктурный, водоподготовка, гидропоника, аквапоника и гидрокультура.

LECA или ECA® — наполнители из вспученной глины — предпочтительная среда, используемая во всем мире для субстрата для выращивания растений.

LECA или ECA® — наполнители из вспученной глины — это универсальный материал, который используется во все большем количестве применений. Он широко используется для производства легкого бетона, блоков и сборных или литых конструктивных элементов (панелей, перегородок, кирпичей и легкой плитки) в строительной отрасли. LECA или ECA® — наполнитель из вспененной глины , используемый для засыпки конструкций у фундаментов, подпорных стен, опор мостов и т. Д. Он может снизить давление на грунт на 75% по сравнению с обычными материалами и повысить стабильность грунта при одновременном уменьшении осадки и деформации грунта.LECA может осушать поверхностные и грунтовые воды, чтобы контролировать давление грунтовых вод. Затирки LECA можно использовать для полов (отделки) и кровли с тепло- и звукоизоляцией.

LECA или ECA® — Агрегаты вспученной глины также используются на водоочистных сооружениях для фильтрации и очистки городских сточных вод и питьевой воды, а также в других процессах фильтрации, в том числе для промышленных сточных вод и рыбоводных хозяйств.

LECA или ECA® — наполнители из вспененной глины находят применение в сельском хозяйстве и ландшафтном дизайне.Это помогает изменить механику почвы. Он используется в качестве беспочвенной среды для выращивания в системах гидропоники, так как смешивается с другими средами для выращивания, такими как почва и торф. Он может улучшить дренаж, удерживать воду в периоды засухи, изолировать корни во время морозов и обеспечивать корни повышенным уровнем кислорода, способствуя очень энергичному росту. LECA можно смешивать с тяжелой почвой для улучшения ее аэрации и дренажа.

Продукт также называют Leca Haydite или экс-глина. В Европе LECA открылась в Дании, Германии, Голландии (Нидерланды), Великобритании и на Ближнем Востоке.В мире есть несколько производителей и поставщиков легкого керамзитового заполнителя (LECA) и керамзитового заполнителя (ECA®).

Обычно ЭХА используется в бетонных блоках, бетонных плитах, геотехнических заполнителях, легком бетоне, очистке воды, гидропонике, аквапонике и гидрокультуре. ECA® или LECA — универсальный материал, который находит все большее применение. В строительной отрасли он широко используется при производстве легкого бетона, блоков и сборных железобетонных изделий или литых конструктивных элементов (панелей, перегородок, кирпича и легкой плитки).

ECA® используется в конструкционной засыпке фундаментов, подпорных стен, опор мостов. ECA® может дренировать поверхностные и грунтовые воды для контроля давления грунтовых вод. Затирку LECA можно использовать для покрытия полов (отделка) и кровли с тепло- и звукоизоляцией.

ECA® или LECA также используется на водоочистных сооружениях для фильтрации и очистки городских сточных вод и питьевой воды, а также в других процессах фильтрации, в том числе для промышленных сточных вод и рыбоводных хозяйств.ECA® находит применение в сельском хозяйстве и ландшафте. Это может изменить механику почвы. Он используется в качестве питательной среды в системах гидропоники и смешивается с другими питательными средами, такими как почва и торф, для улучшения дренажа, удержания воды в периоды засухи, изоляции корней во время заморозков и обеспечения корней повышенным уровнем кислорода, способствующим очень энергичному росту.

ECA® можно смешивать с тяжелой почвой для улучшения ее аэрации и дренажа. ECA® используется для ландшафтного дизайна, нефтехимии — нефти и газа, теплоизоляции крыш, звуко- или звукоизоляции, дорог и мостов, плавучих мостов на водных объектах, плавучей солнечной электростанции или панели, предотвращения оползней, гидроизоляции, спортивных площадок на открытом воздухе, железных дорог Проекты железных дорог и метро, ​​высокопрочный конструкционный бетон, сборные железобетонные сегменты, поверхностные или сточные воды, а также эффективная очистка и водосбережение.

Rivashaa Eco Design Solutions Private Limited уже создала для себя нишу по качественному продукту из легкого керамзитового заполнителя (LECA) и керамзитового заполнителя (ECA®), вовремя поставляя и направляя клиентов по эффективному использованию керамзитового заполнителя ( ECA®) или легкий керамзитовый заполнитель (LECA) для достижения наилучших результатов. Керамзитовый наполнитель является предпочтительным легким заполнителем, используемым вместо обычного древесного угля, кокосового торфа, диатомовой земли, ростков, лаварока, минеральной ваты, перлита, пемзы, рисовой шелухи, песка, вермикулита и древесного волокна, строительства, керамики, легких высокопрочных конструкционных материалов. Бетон, Дизайнерский бетон, Акустические панели, Облицовочный камень, Облицовочные панели, Покрытия, Краски, Производство сборных и сборных конструкций, Тепло- и звукоизоляция бетона и растворов, Ландшафтный дизайн, Сельское хозяйство, Садоводство, Строительные блоки и плитка, Штукатурка, PCC, Очистка сточных вод , Нефтехимия, Изоляция подстилок для нефти и газа, Геотехнические применения, включая легкую засыпку, затонувшую засыпку и строительство дорог / насыпей. Универсальное применение керамзитового наполнителя в геотехнической области включает строительство насыпей / насыпей, освещенных насыпей, мостов и пандусов для выравнивания, насыпей на полигонах, насыпей на потенциально неустойчивых склонах, защитных конструкций (подпорных стен, опор и набережных), фундаментов зданий. , Заливка подземных сооружений, Заглубленные резервуары и трубы, Заливка подземных полостей, управление водными ресурсами, включая инфильтрационные резервуары, дренажные и зеленые крыши, Дорожное строительство, Ландшафтный дизайн, Земляные площадки и крыши для защиты от камнепадов, легкий конструкционный и неструктурный бетон и как.

ECA® — это благо для мира строительства, инфраструктуры и архитектуры. Применение керамзитового наполнителя или ECA® затрагивает весь спектр строительства и инфраструктуры, включая дороги и мосты, нефть и газ, гражданское строительство, компоненты и продукты с коэффициентом передачи звука и звука.

ECA® сегодня является предпочтительным агрегатом для всех корпораций, консультантов по проектам EPC, специалистов по закупкам, подрядчиков и строителей, производителей комплектного оборудования, инженеров на стройплощадках, архитекторов, производственных предприятий, инженерных и строительных компаний, а также демонстрирует преимущества Индии перед мировым сообществом. аудитории, при этом знакомя Индию с мировыми требованиями во всех областях.

Прочность конструкционного легкого бетона, содержащего вспученный перлитовый заполнитель | Международный журнал бетонных конструкций и материалов

Удельный вес и прочность на сжатие

Ключевым фактором, влияющим на удельный вес бетона, является удельный вес заполнителя, используемого при производстве бетона, поскольку он составляет основную долю во всей бетонной смеси. Удельный вес бетона постепенно уменьшался по мере увеличения количества EPA в бетонной смеси, как показано на рис.5. Оно находилось в диапазоне от 2497 до 1729 кг / м 3 , самое низкое в смеси, приготовленной с 20% EPA, и самое высокое в смеси, приготовленной без него. Удельный вес бетона, приготовленного с EPA, снизился примерно на 20-30% по сравнению с обычным бетоном. Согласно классификации ACI 318 (ACI 318–10 2010) бетон, произведенный с 15% и 20% EPA, вполне может быть классифицирован как легкий бетон.

Рис. 5

Удельный вес бетона, содержащего разное количество EPA.

На рис. 6 показано изменение прочности бетона на сжатие. Как и ожидалось, прочность на сжатие была высокой в ​​бетоне, приготовленном без EPA. После 1 дня отверждения прочность на сжатие составила 44,22, 16,97, 13,56 и 10,84 МПа в бетоне, содержащем 0, 10, 15 и 20% EPA, соответственно. Однако по мере продолжения отверждения прирост прочности у бетона, содержащего ЭПК, был хорошим и через 28 дней он составил 41,58, 31,13 и 23,69 МПа в бетонных смесях, содержащих 10, 15 и 20% ЭПК, соответственно.Согласно стандартной классификации конструкционного легкого бетона ASTM C330 (2010), представленной на рис.7, бетон, имеющий равновесную плотность 1760 кг / м 3 , должен иметь минимальную 28-дневную прочность на сжатие 21 МПа, тогда как минимальная прочность 28 МПа требуется для плотности 1840 кг / м 3 . Следовательно, бетон, приготовленный в этом исследовании с 15 и 20% EPA, вполне может быть классифицирован как конструкционный легкий бетон. Прочность EPA-бетона была незначительно выше, чем стандартная спецификация, определяющая конструкционный легкий бетон.

Рис. 6

Прочность на сжатие бетона, приготовленного с различным количеством EPA.

Рис. 7

Минимальная прочность по ASTM 28 дней конструкционного легкого бетона.

В аналогичном исследовании, проведенном Кан и Демирбога (Кан и Демирбога, 2009), для производства бетона использовались модифицированные отходы заполнителя пенополистирола. Плотность разработанного LWC находилась в диапазоне 900–1700 кг / м 3 , тогда как соответствующая прочность на сжатие составляла от 13 до 23.5 МПа. В нескольких других исследованиях вулканическая пемза использовалась в качестве частичной замены грубого заполнителя, что позволило производить конструкционный легкий бетон с разумной прочностью и плотностью (Hossain 2004; Kılıç et al. 2003). Более низкая прочность на сжатие бетона, полученного из заполнителей, таких как пенополистирольные шарики, вулканическая пемза, а также EPA, вполне может быть отнесена на счет более низкой прочности и большого объема этих заполнителей, что приводит к недостаточному количеству цементной пасты для их связывания. Кроме того, пористая природа заполнителя, а также повышенное количество воздуха, захваченного бетонной смесью, приводят к ослаблению цементирующей матрицы, что в конечном итоге снижает прочность бетона.

Прочность на изгиб

На рисунке 8 показана прочность на изгиб бетона, полученного с различным содержанием EPA после трехточечной нагрузки на призматические образцы. Было отмечено, что разрушение бетона, модифицированного EPA, было до некоторой степени пластичным по сравнению с обычным бетоном.Результаты прочности на изгиб следовали той же тенденции, что и прочность на сжатие. Максимальная прочность на изгиб 4,70 и 5,29 МПа была получена после 28 и 90 дней отверждения соответственно в контрольной смеси, тогда как она была самой низкой в ​​бетоне, приготовленном с 20% EPA. Произошло постепенное снижение прочности на изгиб по мере увеличения содержания EPA в бетонной смеси, которое составляло около 10,6, 26,3 и 38,6% в бетоне, приготовленном с 10, 15 и 20% EPA, соответственно, по сравнению с контрольной смесью через 28 дней. лечения.Снижение прочности на изгиб бетона, полученного с использованием EPA, может быть объяснено более слабой связью между соседними заполнителями, что приводит к более слабым плоскостям.

Рис. 8

Прочность на изгиб бетона, приготовленного с различным содержанием EPA.

Водопоглощение

Водопоглощение — одна из основных характеристик бетона, определяющих его долговечность. Обычный бетон нормального веса обычно дает около 5% водопоглощения, что считается хорошим (Али и др.2018). Водопоглощение бетона, отвержденного в течение 28 дней, полученного в этом исследовании, варьировалось от 1,58 до 7,22%, в то время как оно составляло от 1,51 до 6,67% в образцах, отвержденных в течение 90 дней, как показано на рис. 9. Оно было самым низким для обычного бетона и самый высокий в бетоне, модифицированном 20% EPA. Более высокое водопоглощение бетона, модифицированного EPA, было связано с чрезмерными воздушными пустотами в бетоне и заполнителе, что делает его разрушительным по своей природе. Однако менее 6% водопоглощения, как в случае бетона, модифицированного EPA 10 и 15%, также считается очень хорошим.Как правило, водопоглощение легкого бетона составляет от 6 до 12% (Али и др., 2018; Анди Прасетио Вибово, 2017; Баджаре и др., 2013).

Рис. 9

Водопоглощение бетона, приготовленного с различным содержанием EPA.

Водопоглощение в диапазоне от 4,10 до 7,22% после 28 дней отверждения в бетоне, модифицированном EPA, можно рассматривать как умеренное по сравнению с результатами предыдущих исследований. Такой тип характеристик разработанного бетона стал возможен благодаря тому, что он был произведен с более низким отношением воды к цементу в дополнение к частичной замене OPC на GGBFS, а также SF.Водопоглощение контрольной смеси по той же причине было менее 2%.

Усадка при высыхании

Деформация усадки при высыхании была измерена с использованием призматических образцов бетона. Частота измерения усадки была больше на начальных этапах воздействия по сравнению с последними. Как и ожидалось, усадка была быстрой во время первой стадии воздействия, впоследствии она была уменьшена, как показано на рис. 10. Деформация усадки при высыхании была максимальной в 20% модифицированном EPA бетоне с микродеформацией порядка 712, в то время как она была самый низкий в контрольной смеси около 548 мкД.Основным фактором, влияющим на характеристики усадки бетона, является скорость испарения воды с поверхности бетона, она была выше в случае бетона, приготовленного с 20% EPA. Впитывающая природа заполнителя также приводит к более высокой усадке бетона, и по мере увеличения количества такого типа заполнителя увеличивается и усадка (2010).

Рис. 10

Деформация усадки при высыхании в бетоне, модифицированном EPA.

В ранее проведенном исследовании влияние сухой окружающей среды на усадочные свойства высокопрочного легкого бетона (HSLWC) было исследовано Zhang et al.(2010). LWC был приготовлен с использованием обычного песка в качестве мелких заполнителей и керамзита в качестве крупных заполнителей. Для сравнения, NWC был подготовлен с использованием обычного песка и гранита в качестве крупного заполнителя. Усадка LWC уменьшалась с уменьшением плотности агрегатов и увеличивалась с увеличением пористости агрегатов и водопоглощения. Добавление до 1,5% по объему волокна и 5% микрокремнезема в качестве замены связующего позволило получить LWC, который был менее подвержен усадке (2010 г.).В другом исследовании, где LWC был разработан с использованием волокна опунции, усадка увеличилась примерно на 18% из-за включения такого волокна в количестве 15 кг / м 3 по сравнению с контрольной смесью (Kammoun and Trabelsi, 2019).

Проницаемость и миграция хлоридов

На рисунках 11 и 12 показаны быстрая проницаемость для хлоридов и коэффициент миграции хлоридов в бетоне, приготовленном с EPA и без него, соответственно. Быстрая проницаемость для хлоридов достоверно указывает на долговечность бетона в хлоридной среде.Кроме того, коэффициент миграции, определенный на основе нестационарного состояния с помощью Nordtest NT BUILT 492, можно использовать для прогнозирования начала коррозии арматурной стали, залитой в бетон. Проницаемость для хлоридов в бетонных смесях, приготовленных с 0, 10, 15 и 20% EPA, составила 216, 354, 407 и 844 кулонов соответственно после 28 дней отверждения. Когда отверждение продлилось до 90 дней, эти значения значительно снизились и находились в диапазоне от 130 до 265 кулонов. На основании стандарта ASTM C1202 бетон, полученный в этом исследовании, можно классифицировать как очень низкую проницаемость.Коэффициент миграции хлоридов различных бетонных смесей следовал той же тенденции, что и проницаемость хлоридов. Он был максимальным в бетоне, приготовленном с 20% EPA, и самым низким в контрольной смеси. Величина коэффициента миграции хлоридов находилась в диапазоне от 8,80 до 17,07 (x10 -12 ) м 2 / с при 28 днях отверждения. Однако оно незначительно уменьшилось по мере того, как срок отверждения увеличился до 90 дней.

Рис. 11

Хлоридопроницаемость бетона, модифицированного EPA.

Рис. 12

Коэффициент миграции хлоридов в бетоне, приготовленном с различным содержанием EPA.

Обзор литературы показал, что было проведено меньше исследований для изучения аспекта долговечности LWC, особенно характеристик такого бетона в среде, содержащей хлориды. Среди немногих из них Чиа и Чжан (Chia and Zhang, 2002) провели исследование свойств долговечности LWC путем измерения проницаемости HSLWC для хлоридов и воды. Результаты сравнивались с результатами для высокопрочного NWC и обычного бетона, имеющего прочность на сжатие от 30 до 40 МПа.Результаты показали, что водопроницаемость LWC была ниже, чем у NWC. Высокопрочные LWC и NWC показали аналогичные результаты по водопроницаемости. Аналогичные результаты были также сообщены о способности LWC и высокопрочного NWC противостоять проникновению хлорид-ионов. Также сообщалось об отсутствии корреляции между глубиной проникновения воды и проникновением хлорид-ионов в бетон. По-видимому, существует корреляция между проницаемостью хлоридов и проникновением хлорид-ионов из-за того факта, что значения проницаемости увеличиваются с глубиной проникновения хлоридов (Chia and Zhang 2002).

Коррозия арматурной стали

Потенциалы коррозии полуэлементов и плотность тока коррозии на стали, залитой в бетон, приготовленный с различным содержанием EPA, показаны на рис. 13 и 14 соответственно. Цилиндрические образцы бетона, приготовленные с использованием и без EPA, с центрально размещенной арматурой диаметром 12 мм, подвергались воздействию 5% раствора NaCl в течение более 600 дней. Измерения скорости коррозии проводились в течение всего периода эксплуатации. В начале воздействия потенциалы коррозии стали находились в диапазоне от -100 до -300, более отрицательные в образцах бетона, приготовленных с EPA.По мере продолжения воздействия эти значения постепенно становились все более отрицательными. Величина потенциала коррозии стали, залитой в бетон, приготовленный с 0, 10, 15 и 20% EPA, составила -338, -327, -437-420 мВ, соответственно, примерно через 600 дней воздействия. Эти значения указывают на то, что вероятность того, что арматурный стержень находится в состоянии активной коррозии, составляет> 90%. Однако значения, измеренные для бетона, модифицированного 0 и 10% EPA, были менее отрицательными, чем значения для 15% и 20% EPA.

Фиг.13

Потенциал коррозии полуэлементов на стали, залитой в бетон, модифицированный EPA.

Рис. 14

Плотность тока коррозии на стали, залитой в бетон, модифицированный EPA.

Состояние коррозии стали на основе величины плотности тока коррозии по классификации Милларда С. (Millard 2003) приведено в таблице 4. Плотность тока коррозии на стали во всех смесях, приготовленных в этом исследовании, была очень низкой. в начале воздействия. Она начала значительно увеличиваться для бетонной смеси, приготовленной с 20% EPA, и по прошествии примерно 150 дней скорость коррозии в этой конкретной смеси можно было классифицировать как высокую.Однако в других смесях, а именно с 0, 10 и 15% EPA, плотность тока коррозии была от очень низкой до умеренной на протяжении всего воздействия. После примерно 600 дней непрерывного воздействия 5% раствора NaCl плотность тока коррозии на стали в бетоне, приготовленном с 0, 10, 15 и 20% EPA, составила 0,44, 0,41, 0,39 и 0,56 мкм / см 2 соответственно.

Таблица 4 Состояние коррозии стального стержня на основе плотности тока коррозии (Millard 2003).

Как упоминалось ранее, аспект долговечности LWC не исследовался подробно в предыдущих исследованиях.В частности, данные по коррозии арматурной стали, залитой в LWC, были ограничены. Ввиду потенциального воздействия на такой бетон среды, содержащей хлориды, существенное значение имеет аспект коррозии арматурной стали. Было изучено проведенное ранее исследование, в ходе которого LWC был разработан с использованием полиэтиленовых шариков и шлакового агрегата, вызывающего коррозию арматурной стали (Али и др., 2018). Однако в этом исследовании потенциалы коррозии стали были более отрицательными, чем -600 мВ, а плотность тока коррозии достигала 0. 7 мкм / см 2 в некоторых предлагаемых бетонных смесях. Это было связано с пористой природой заполнителя, используемого при производстве такого бетона, в частности, из-за шлаков. В текущем исследовании эффективность LWC, разработанного с использованием EPA, была лучше по сравнению с предыдущим исследованием. Улучшенные характеристики бетона были связаны с низким водоцементным соотношением и добавлением дополнительных вяжущих материалов.

Тепловые характеристики

Результаты испытаний теплопроводности для всех четырех типов образцов бетона, приготовленных без и с различным процентным содержанием вспученного перлитового заполнителя (EPA), варьирующимся от 0 до 20%, представлены в числовом виде в таблице 5.Данные показывают, что было снижение теплопроводности для образцов бетона, модифицированного EPA, по сравнению с обычным бетоном (без EPA). Коэффициент теплопроводности для обычного бетона (без EPA) составил 1,138 Вт / мК, что является самым высоким значением по сравнению с другими образцами бетона (с EPA). Теплопроводность образцов бетона с 10, 15 и 20% EPA была намного ниже, чем у нормального образца бетона, примерно на 49,3, 58,7 и 65,6% соответственно. Уменьшение теплопроводности образцов бетона EPA объясняется изоляционной природой заполнителя, и по мере увеличения количества такого типа заполнителя в работе теплопроводность снижалась.Данные, полученные в этом исследовании, были сопоставимы с результатами более ранних исследований, проведенных с использованием различных типов заполнителей для производства легкого бетона (Али и др., 2018).

Таблица 5 Тепловые характеристики образцов бетона.

Обычно теплопроводность LWC колеблется от 0,1 до 0,7 Вт / мК для диапазона 600–1600 кг / м 3 плотности бетона (Jones and McCarthy 2005). Это значение уменьшается по мере уменьшения плотности. Теплоизоляционные свойства бетона обычно обратно пропорциональны плотности (Шривастава, 1977).В целом, было замечено, что уменьшение удельного веса бетона на 100 кг / м 3 приводит к снижению теплопроводности на 0,04 Вт / м · К (Weigler and Karl 1980; Van Deijk 1991). Кроме того, в другом месте сообщалось, что использование пены в бетоне может привести к снижению удельного веса от 1000 до 1200 кг / м 3 с соответствующей теплопроводностью в диапазоне от 0,2 до 0,4 Вт / мК (Jones and McCarthy 2006 ). Результаты, полученные в текущем исследовании, показали аналогичные результаты.Основная причина снижения теплопроводности бетона, модифицированного EPA, в этом исследовании была связана с увеличением пути теплового потока из-за ячеистой природы агрегата перлита.

Структурное моделирование и поведение

Модель конечных элементов (МКЭ) была разработана в ABAQUS для изучения поведения предлагаемого бетонного материала при сейсмической нагрузке. Чтобы убедиться в достоверности модели, многоэтажная рамочная модель FEM была извлечена из исследования, проведенного Владом Инкулетом (Inculet, 2016).Первоначально модель была подготовлена ​​и воспроизводила результаты, полученные в ходе первоначального исследования, а позже она была модифицирована для предполагаемого материала, используемого в этом исследовании. Подготовленная модель и дискретизация показаны на рис. 15а, б соответственно. Как показано на рис. 15b, была выбрана очень мелкая сетка, чтобы получить лучшее поведение конструкции при напряжении и деформации. Сейсмическая нагрузка прикладывалась к конструкции по оси z, анализ проводился для реальной землетрясения. Спектр нагрузки был извлечен из данных Влада Инкулета (Inculet, 2016), который представляет собой землетрясение, произошедшее в Румынии в 1977 году.Спектр нагрузок показан на рис. 16. Модель была проанализирована для бетонного материала, и свойства материала были определены на основе экспериментальных данных для бетонных смесей M0, M10, M15 и M20, модифицированных EPA.

Рис. 15

МКЭ для сейсмического анализа. a FEM, b дискретизация.

Рис. 16

Спектр нагрузок во время землетрясения во Вранче 1977 года в Румынии.

Сравнение распределения напряжений в основании колонны и пластического сноса на каждом уровне этажа было рассчитано на основе результатов ABAQUS. Дрейф сюжета по оси z был рассчитан с использованием уравнения, приведенного в формуле. 3, где \ (u_ {top} \) и \ (u_ {bottom} \) представляют боковое смещение (в данном случае по z-направлению) сюжета на верхнем и нижнем уровне, соответственно, и \ (H \) это высота рассматриваемого рассказа.

$$ d_ {s} = \ frac {{u_ {top} — u_ {bottom}}} {H} $$

(3)

Рисунок 17: Изменение времени с течением сюжета: (a) M0 (b) M10 (c) M15 (d) M20.17 (a) — 17 (d) представляет собой изменение дрейфа сюжета на каждом временном интервале Спектр нагрузок для бетона, модифицированного EPA M0, M10, M15 и M20, соответственно.Во всех случаях максимальный дрейф наблюдался на уровне первого этажа, соответствующие значения: \ (6.30, 6.78, 5.18, 4.78 \) для \ ({\ text {M}} 0, {\ text {M}} 10, {\ text {M}} 15 \) и \ ({\ text {M}} 20 \), соответственно, как показано на рис. 17: Изменение времени с течением истории: (a) M0 (b) M10 (c) M15 (d) M20.17 (a) — 17 (d). Это показывает, что меньший дрейф сюжета наблюдался при использовании \ (20 \% \) EPA (M20). Это лучшее наблюдение с точки зрения требований к удобству обслуживания конструкции по сравнению с другими смесями.

Рис.17

Изменение времени с дрейфом сюжета: ( a ) M0 ( b ) M10 ( c ) M15 ( d ) M20.

Аналогичным образом, изменение напряжения колонны на уровне первого этажа было исследовано с использованием результатов МКЭ, как показано на рис. 18a – d для M0, M10, M15 и M20, соответственно. Это показывает, что в случае нормального бетона (M0) конструкция достигает пластической области, а максимальные напряжения составляют \ (5.57 \, {\ text {MPa}} \) при сжатии и \ (4.74 \, {\ text {MPa}} \) при растяжении (см. Рис. 18а). Эти значения лучше согласуются с экспериментальными данными, поскольку прочность на сжатие и изгиб бетона M0 составляет \ (62.49 \, {\ text {MPa}} \) и \ (4.70 \, {\ text {MPa}}, \) соответственно (см. рис. 6, 8). Таким образом, в колоннах можно наблюдать трещину при изгибе, следовательно, структура демонстрирует неупругое поведение в последовательных циклах нагрузки.

Рис.18

Изменение деформации в зависимости от напряжений на уровне первого этажа колонны: ( a ) M0 ( b ) M10 ( c ) M15 ( d ) M20.

С другой стороны, когда используется бетон \ (M10, M15 \) и \ (M20 \), конструкция все еще находится в упругой области, как показано на рис. 18b – d, соответственно. Как показано на рис. 18b, максимальные напряжения составляют \ (4.34 \, {\ text {MPa}} \) при сжатии и \ (3.34 \, {\ text {MPa}} \) при растяжении в случае \ ( M10 \) бетон, однако эти значения равны \ (2.17 \, {\ text {MPa}} \) & \ (1.67 \, {\ text {MPa}} \), \ (1.54 \, {\ text {MPa }} \) & \ (0.93 \, {\ text {MPa}} \), соответственно, когда используется бетон \ (M15 \) и \ (M20 \).Эти значения меньше характерной прочности на изгиб при сжатии этого бетона. Таким образом, бетон M20 показывает лучшее поведение при сейсмической нагрузке из-за его гибкости и пониженной плотности.

Границы | Механические свойства легкого бетона, армированного полипропиленовым волокном Барчип, изготовленного из переработанного измельченного легкого вспененного заполнителя

1 Введение

Развитие технологий и повышение эффективности в бетонной промышленности способствовали быстрому росту производства строительных материалов.Следовательно, разработка и строительство этих зданий и инфраструктур требует огромного количества материалов. Таким образом, бетон, несомненно, является наиболее важным и экономичным строительным материалом, и он практически незаменим (Flatt et al., 2012). Ежегодно поступает огромное количество различных типов легкого бетона, в том числе бетона из легких заполнителей, бетона с мелким заполнителем и пенобетона (Zhao et al., 2020; Hasan et al., 2021). Среди нескольких типов LWC, легкий бетон из заполнителя (LWAC) является одним из наиболее распространенных методов, используемых исследователями (Polat et al. , 2010; Yew et al., 2021).

В настоящее время многие исследователи из разных стран продвигают переработку отходов, чтобы снизить уровень загрязнения Земли, например, чрезмерное использование невозобновляемых источников энергии. Такие действия осуществляются в Австрии, где самый высокий уровень рециркуляции: 63% всех отходов направляется со свалок. Кроме того, наша соседняя страна, Сингапур, отправляет почти 59% своего мусора на повторное использование, переработку и так далее (General Kinematics Corporation, 2016).Кроме того, осуществление экологически чистых действий в строительстве или морских сферах, таких как использование этих переработанных материалов, использование совокупных побочных продуктов и энергосбережение в области строительства, является одной из основных стратегий устойчивого развития, поскольку это имеет отношение к воздействию на окружающую среду (Bogas и др., 2015). Следовательно, сохранить и сохранить доступность ограниченных сырьевых ресурсов и обеспечить конструкцию, удобную для вторичной переработки.

Среди всех типов бетона легкий бетон имеет огромную рыночную стоимость, особенно при выборе оптимального дизайна, поскольку стоимость, время и качество всегда являются основными проблемами при строительстве.Сообщается, что во всем мире ежегодно производится более 10 миллиардов тонн бетона, содержащего мелкозернистый песок и крупнозернистый гранитный щебень (Kanojia and Jain, 2017). Таким образом, спрос на легкий бетон постоянно растет из-за его уникальных характеристик. Применение легкого бетона в качестве конструктивных элементов, таких как балка, колонна и плита, в качестве каркаса строительной конструкции может значительно снизить статические нагрузки, следовательно, можно снизить общую стоимость проекта.В текущем исследовании было проведено неэкспериментальное исследование путем включения полипропиленового волокна из берчипа с комбинацией технологии измельченного легкого керамзитового заполнителя (CLECA) для изучения его воздействия на механические свойства легкого бетона.

2 Материалы и методы

2.1 Материалы

2.1.1 Обычный портландцемент

Обычный портландцемент (OPC) типа 1, у которого 28 дней f c составляет 42,5 МПа.Это цемент ORANG KUAT OPC плотностью 3150 кг / м3 3 и 3170 см 2 / г соответственно. Этот продукт соответствует малазийскому стандарту MS 522: Часть 1: 2003 и сертифицирован MS ISO 14001.

2.1.2 Вода и суперпластификатор

Питьевая вода из местной водопроводной сети в городе Каджанг, Малайзия, со значением pH 6 использовался как для смешивания, так и для отверждения. Суперпластификатор на основе эфира поликарбоновой кислоты (PCE), степень снижения содержания воды в котором составляет 25%, был добавлен во все смеси для облегчения удобоукладываемости.

2.1.3 Мелкий и крупный заполнитель

Речной песок с модулем крупности 2,75 используется в качестве мелкого заполнителя. Ситовой анализ проводят в соответствии с ASTM C 136-01, чтобы получить классификацию мелкозернистого заполнителя, используемого в этом исследовании. Распределение песка получено путем проведения ситового анализа, как показано в таблице 1. Все пропорции смеси были смешаны с речным песком для улучшения удобоукладываемости легкого бетона.

ТАБЛИЦА 1 . Ситовый анализ песка.

В этом исследовании как крупнозернистый заполнитель, так и дробленый гранитный щебень и дробленый легкий керамзитовый заполнитель (CLECA), как показано на Рисунке 1.Этот переработанный CLECA был собран в терапевтическом садовом заповеднике в Селангоре, Малайзия. Компания сообщила, что ежегодно производится более 15 тонн CLECA. По данным Yew et al. (2021), измельченные агрегаты из скорлупы твердой масличной пальмы (OPS) способны обеспечить значительное улучшение прочности на сжатие по сравнению с агрегатами без измельченного агрегата. Кроме того, все эти крупные агрегаты должны иметь размер, позволяющий удерживать их на сите 4,75 мм.

РИСУНОК 1 .Щебень гранитный (А) и щебень LECA (Б) .

2.1.4 Волокна

Волокно из бархачного полипропилена (BPP) показано на Рисунке 2, а его физические свойства перечислены в Таблице 2.

РИСУНОК 2 . Полипропиленовое волокно Barchip (БПП).

ТАБЛИЦА 2 . Физические свойства волокна BPP.

2.2 Пропорции смеси

Пропорции всех смесей из легкого заполнителя (LWAC) CLECA с различным процентным содержанием объемных долей волокна (0,0.15, 0,3 и 0,45%), которые показаны в таблице 3. Следует отметить, что фракция большого объема (V f ) имеет тенденцию «забивать» смесь и создавать проблемы с удобоукладываемостью (Kosmatka et al. др., 2002). Таким образом, в этом эксперименте использовали низкое значение V f (<0,5%) полипропилена из бархата (BPP).

ТАБЛИЦА 3 . Пропорции смеси CLLWAC-BPP

2.3 Методы испытаний

Испытание на оседание было проведено в соответствии с BS EN: 12350 — Часть 2: 2009 для определения удобоукладываемости измельченного легкого заполнителя из фибробетона LECA (CLLWAFRC) с различной объемной долей. (0, 0.15, 0,3 и 0,45%). Перед заливкой на все поверхности форм было нанесено масло. Формы, заполненные осадками, вибрировали на встряхивающем столе для обеспечения однородности смеси. Бетонные образцы были извлечены из формы через 24 +/- 4 часа после размещения. Все извлеченные из формы образцы были полностью погружены в воду при комнатной температуре в резервуаре для отверждения, пока они не достигли желаемого возраста для испытаний.

Испытательная машина на сжатие с усилием 3000 кН была произведена Unit Test Scientific Sdn. Bhd. Он был установлен на постоянную скорость загрузки 3.0 кН / с в соответствии с BS EN 12390 — Часть 3 (2009). Та же машина использовалась для испытания на растяжение при раскалывании со скоростью нагрузки 1,5 кН / с в соответствии с BS EN 12390 — Часть 6 (2009). Для каждого образца смеси были отлиты кубики с размерами 100 мм × 100 мм × 100 мм для испытания на прочность на сжатие через 7 и 28 дней. Прочность на растяжение при раскалывании образцов смеси через 7 и 28 суток исследовали путем заливки их в цилиндры диаметром 100 мм и длиной 200 мм. Кроме того, три призмы (длина: 500 мм, ширина: 100 мм, глубина: 100 мм) используются для определения поведения прочности на изгиб через 7 и 28 дней.

3 Результаты и обсуждение

3.1 Свойства свежего бетона (удобоукладываемость)

Обрабатываемость CLLWAC с различным процентным содержанием волокна из полипропилена бархипа (BPP) представлена ​​нормальным значением осадки, как показано на рисунке 3.

РИСУНОК 3 . Взаимосвязь свежей плотности, затвердевшей плотности и осадки с различным процентным содержанием волокна БПП.

Добавление PP волокна в CLLWAC отрицательно влияет на удобоукладываемость. Значения просадки заметно снижаются с увеличением% волокна BPP.Спад постепенно снижается на 4,6, 13,6 и 27,3% при 0,15, 0,30 и 0,45% включении волокна BPP соответственно. Точно так же, чтобы сохранить определенную удобоукладываемость, требуется больше воды для смазки в случае более высокого процента волокна. Суперпластификатор также можно использовать для компенсации негативного влияния волокна на удобоукладываемость.

Добавление фибры снижает удобоукладываемость бетона, связывая и удерживая цементную матрицу, образуя сетчатую структуру в бетоне. Таким образом, эта структура способствует сцеплению и сцеплению матриц.По мере увеличения содержания волокна площадь поверхности цементного теста увеличивается, что способствует увеличению внутреннего трения и увеличению требований к выполненной работе. Следовательно, вязкость смеси увеличивается, и задержка течения затруднена. Согласно Yew et al., 2015, хорошо известно, что включение волокон влияет на удобоукладываемость и текучесть простого бетона. Однако включение CLLWAC волокна BPP от 0 до 0,45% обеспечило высокую обрабатываемость с величиной осадки от 140 до 200 мм.

3.2 Плотность

Плотность после извлечения из формы (DD) и плотность после сушки в печи (ODD) были измерены для всех смесей, как показано в таблице 4. DD рассчитывается по весу образцов, измеренному после извлечения из формы; в то время как ODD рассчитывается по весу образцов, измеренному после сушки в печи в течение 24 часов. Все образцы в этом исследовании были отнесены к DD и ODD в диапазоне 1965–1995 кг / м 3 и 1908–1984 кг / м 3 , соответственно. Результат выполнил цель получения OPSLWC с ODD менее 2000 кг / м 3 .Образцы также соответствовали требованиям для применения в конструкциях в качестве конструкционного легкого бетона (SLWC), определяемого как бетон с ODD не более 2000 кг / м 3 (Newman and Owens, 2003).

ТАБЛИЦА 4 . Свежие и затвердевшие свойства CLLWAC с различной объемной долей волокна BPP.

ниже В целом наблюдается небольшое увеличение всех плотностей по мере увеличения объемной доли волокна BPP. Это может быть связано с теорией плотности упаковки, согласно которой волокна BPP удерживают цементную матрицу близко друг к другу, вызывая эффект упаковки.Следовательно, добавление волокнистого материала, занимаемого в единице объема, увеличивает общую плотность. Как правило, плотность увеличивается по мере увеличения включения волокна. Из предыдущего исследования Bagherzadeh et al. (2012) сообщили о аналогичном результате.

3.3 Прочность на сжатие

3.3.1 Непрерывное влажное отверждение

Прочность на сжатие каждой смеси через 1, 7 и 28 дней, как показано в таблице 5. Прочность на сжатие через 28 дней всех смесей находилась в диапазоне 28 –37 МПа, что соответствует требованиям для конструкционного легкого бетона (SLWC) (Yew et al., 2020). Включение волокон BPP повысило прочность на сжатие на 5,7–27,6% через 7 дней и на 2,5–31,0% через 28 дней. Это явление могло быть связано с эффектом перемычки волокон BPP. С точки зрения геометрии, волокно BPP более жесткое и более эффективно предотвращает крупные трещины. Связующий мост между волокнами и цементными матрицами может предотвратить растрескивание, вызванное боковым напряжением, вызванным сжимающей нагрузкой (Yap et al., 2017 и Shafigh et al., 2011). Этот процесс приписывают способности волокна BPP задерживать трещины или перекрывать эффект в бетоне (Yew et al. , 2021). На рисунке 4 показан тип разрушения 100-миллиметровых кубических образцов из простого бетона и CLLWAC-BPP0,45% соответственно.

ТАБЛИЦА 5 . Прочность на сжатие каждой смеси в разном возрасте.

РИСУНОК 4 . Картина разрыва CLLWAC-BPP0% (слева) и CLLWAC-BPP0.45% (справа) .

3.4. Прочность на разрыв при расщеплении

На рисунке 5 представлена ​​прочность на разрыв при расщеплении CLLWAC с различными объемными долями добавленного волокна BPP в возрасте отверждения 7 и 28 дней.

РИСУНОК 5 . Прочность на разрыв при расщеплении CLLWAC с различным процентным содержанием объемной доли волокна BPP через 7 и 28 дней.

ниже Тенденция повышения прочности на разрыв при расщеплении очевидна, что представляет собой увеличение прочности при увеличении процентного содержания волокна BPP, как показано на Рисунке 5. Прочность на разрыв при расщеплении растет экспоненциально с процентным содержанием волокна до пика 2,86 МПа через 7 дней. срок отверждения и 3,12 МПа при возрасте отверждения 28 дней. Прочность на разрыв при раскалывании развивается медленнее, чем прочность на сжатие в течение всего периода отверждения.Процентное улучшение составляет 5,69, 5,63, 4,93 и 9,25% с процентным содержанием волокна 0, 0,15, 0,30 и 0,45% соответственно.

Добавление фибры БПП существенно влияет на режим и механизм разрушения бетонного цилиндра. Это явление может быть связано с задержкой трещин волокнами BPP, поэтому бетон может подвергаться очень большим деформациям до полного неконтролируемого обрушения. Можно заметить, что CLLWAC без армирования волокном имеет тенденцию к разрыву таким образом, что при разрыве он распадается на две части, в то время как CLLWAC, армированный волокном, трескается только вдоль продольной оси бетонного цилиндра.Можно заметить, что CLLWAC-BPP0,45% склонен к отказу в более пластичном режиме. Это особенно верно, когда волокно продлевает способность бетона выдерживать нагрузку и выдерживать большие деформации без разрушения на куски. Аналогичное поведение было зарегистрировано для легкого бетона OPS из полипропилена и ПВХ-волокна (Yew et al., 2015; Yew et al., 2016; Loh et al., 2021). Характер отказов CLLWAC-BPP0% и CLLWAC-BPP0,45%, как показано на Рисунке 6.

РИСУНОК 6 . Режим разрыва между CLLWAC-BPP0% (слева) и CLLWAC-BPP0.45% (справа) .

3,5 Модуль разрыва

Согласно исследованию, все образцы нагружают в двух точках до разрыва. На рисунке 7 представлены результаты MOR CLLWAC с различными объемными долями волокна BPP в возрасте отверждения 7 и 28 дней.

РИСУНОК 7 . Модуль разрыва CLLWAC с различным процентным содержанием волокна BPP в возрасте отверждения 7 и 28 дней.

На основании рисунка 7 можно сказать, что MOR увеличивается пропорционально увеличению объемной доли волокна SPP.MOR варьировался от минимума 2,53 МПа до максимума 3,53 МПа через 7 дней и от 2,70 МПа до 3,91 МПа через 28 дней. Развитие MOR в процентах от CLLWAC-BPP0% составляет 39,40% через 7 дней и 45,01% через 28 дней. Таким образом, CLLWAC-BPP0,45% показал самый высокий MOR аналогичный в случае прочности на сжатие и прочности на разрыв при раскалывании. На рис. 7 показаны режимы разрушения плоского CLLWAC с армированным волокном CLLWAC. Было зафиксировано несколько представлений, чтобы изучить их вариации в структуре растрескивания при разрушении при изгибе.

Сравнивая рисунок 8, можно заметить, что основное различие заключается в том, как трещина распространяется через призму 100 мм × 100 мм × 500 мм при изгибе. Когда бетон подвергается изгибу, поведение при растяжении может определять его прочность, поскольку бетон является хрупким и слабым при растяжении. Из рисунка 8 видно, что наличие волокна препятствует распространению трещины (внизу). Однако трещина быстро распространяется параллельно приложенной нагрузке, разделяя призму на части в корпусе без волокна.Внезапное разрушение обычно происходит в случае бетона с легким заполнителем с более низким пределом прочности, особенно когда он подвергается изгибу.

РИСУНОК 8 . Вид картины разрыва между CLLWAC-BPP0% (вверху) и CLLWAC-BPP0.45% (внизу) .

Наличие волокон в бетоне объединяет цементные матрицы, чтобы минимизировать распространение трещин. По мере постепенного приложения нагрузки начинается развитие трещин, волокна приспосабливают поверхности трещин и контролируют ширину трещин или отверстия.Волокна создают перекрывающий эффект за счет смещения мелких трещин с образованием связующего моста, удерживающего отверстия. Растяжение волокон позволяет распределять напряжение и способствует дополнительному механизму поглощения энергии. Эти механизмы задерживают разрушение, в то же время допускают большую деформацию. Таким образом, можно сделать вывод об улучшении прочности бетона на разрыв.

Помимо объемной доли, геометрии и соотношения сторон, распределение и ориентация волокна в цементной матрице также влияет на предел прочности бетона на разрыв.Состояние дисперсии волокна является случайным из-за влияния агрегатов и самой силы тяжести волокна, однако однородное распределение обычно может быть обеспечено при более высоком содержании волокна. Ориентация волокна перпендикулярно приложенной нагрузке приводила к более высокой прочности на разрыв. В противном случае, параллельные волокна снижают предел прочности на разрыв, поскольку параллельное расположение увеличивает слабую межфазную переходную зону между волокнами и цементным тестом (Jin, 2016).

4 Заключение

На основании экспериментальных результатов этого исследования, включение волокна BPP в CLLWAC оказало положительное влияние на механические свойства.Он помогает остановить распространение трещин, создавая эффект перекрытия, обеспечивает передачу напряжения, способствует дополнительным механизмам поглощения энергии и, следовательно, допускает большую деформацию. Таким образом, можно сделать следующие выводы:

1) Включение волокна из бархатистого полипропилена (БПП) оказывает незначительное влияние на плотность. При увеличении процентного содержания волокна BPP наблюдается небольшое увеличение плотности.

2) Включение волокна BPP в CLLWAC снизило удобоукладываемость, при этом скорость оседания увеличивалась по мере увеличения содержания волокна.

3) Включение волокна BPP в CLLWAC положительно сказалось на механических свойствах. Он помогает остановить распространение трещин, создавая эффект перекрытия, обеспечивает передачу напряжения, способствует дополнительным механизмам поглощения энергии и, следовательно, допускает большую деформацию.

4) Развитие прочности на разрыв при расщеплении ускорялось по мере увеличения объемной доли волокна BPP в CLLWAC. Прочность на разрыв при расщеплении росла экспоненциально, достигнув 2.86 и 3,16 МПа соответственно через 7 и 28 дней для 0,45% волокна BPP.

5) Чем выше процент волокна BPP в CLLWAC, тем выше MOR. При максимальном содержании волокна BPP 0,45% прирост MOR через 7 и 28 дней достигает 39,4 и 45,0% соответственно.

Заявление о доступности данных

Необработанные данные, подтверждающие вывод этой статьи, будут предоставлены авторами без излишних оговорок.

Вклад авторов

«Концептуализация, MKY и MCY; методология, YL и FL; программное обеспечение, JB и SH; проверка, JB, MKY, MCY и YL; формальный анализ, SH и FL; расследование, MKY и JB; ресурсы, MKY и MCY; курирование данных, MKY; письменная — подготовка оригинального проекта, MKY и MCY; написание — просмотр и редактирование, MKY, MCY и JB; визуализация, FL, YL и SH; надзор, MKY и MCY; управление проектами, MKY и MCY; финансирование привлечения, MKY Все авторы прочитали и согласились с опубликованной версией рукописи.

Конфликт интересов

Авторы заявляют, что исследование проводилось при отсутствии каких-либо коммерческих или финансовых отношений, которые могли бы быть истолкованы как потенциальный конфликт интересов.

Примечание издателя

Все претензии, выраженные в этой статье, принадлежат исключительно авторам и не обязательно относятся к их аффилированным организациям или к претензиям издателя, редакторов и рецензентов. Любой продукт, который может быть оценен в этой статье, или заявление, которое может быть сделано его производителем, не подлежат гарантии или одобрению со стороны издателя.

Благодарности

Авторы выражают благодарность за финансовую поддержку Universiti Tunku Abdul Rahman в рамках Исследовательского фонда Universiti Tunku Abdul Rahman (UTARRF).

Ссылки

Багерзаде Р., Пакраван Х. Р., Садеги А. Х., Латифи М. и Мерати А. А. (2012). Исследование по добавлению полипропиленовых волокон для армирования легких цементных композитов (LWC). J. Engineered Fibers Fabrics 7 (4), 13–21. doi: 10.1177 / 155892501200700410

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Богас, Дж.А., де Брито, Дж., И Фигейредо, Дж. М. (2015). Механическое определение характеристик бетона, полученного из переработанного бетона из легкого керамзитобетона. J. Clean. Prod. 89, 187–195. doi: 10.1016 / j.jclepro.2014.11.015

CrossRef Полный текст | Google Scholar

BS EN 12390 (2009). Часть 3 Испытания затвердевшего бетона — прочность на сжатие образцов для испытаний . Великобритания: Британский институт стандартов.

Google Scholar

Flatt, R.J., Roussel, N., и Чизмен, С. Р. (2012). Бетон: экологически чистый материал, нуждающийся в улучшении. J. Eur. Ceram. Soc. 32 (11), 2787–2798. doi: 10.1016 / j.jeurceramsoc.2011.11.012

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Hasan, M., Saidi, T., and Afifuddin, M. (2021). Механические свойства и абсорбция легкого бетона с использованием легкого заполнителя из диатомитовой земли. Construction Building Mater. 277, 122324. doi: 10.1016 / j.conbuildmat.2021.122324

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Джин, Б.(2016). Исследование механических свойств и микроструктуры легкого бетона, армированного полипропиленовым волокном, с высокими эксплуатационными характеристиками. Construction Building Mater. 118, 27–35.

Google Scholar

Каноджиа А. и Джайн С. К. (2017). Характеристики скорлупы кокосового ореха как крупного заполнителя в бетоне. Construction Building Mater. 140, 150–156. doi: 10.1016 / j.conbuildmat.2017.02.066

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Косматка, С.Х., Керкхофф Б. и Панарезе В. К. (2002). Разработка и контроль бетонных смесей . 14-е изд. США: Портленд Джем Ассоти.

Google Scholar

Ло, Л. Т., Ю, М. К., Ю, М. К., Бех, Дж. Х., Ли, Ф. В., Лим, С. К. и др. (2021 г.). Механические и термические свойства легкого бетона со скорлупой масличной пальмы, армированного синтетическим полипропиленовым волокном, из возобновляемой масличной пальмы. Материалы 14 (9), 2337. doi: 10.3390 / ma14092337

PubMed Реферат | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Ньюман, Дж., и Оуэнс, П. (2003). «Свойства легкого бетона» в Advanced Concrete Technology. Процессы . Редакторы Дж. Ньюман и Б. Чу (Оксфорд: Баттерворт — Хайнеманн), 3–29. doi: 10.1016 / b978-075065686-3 / 50288-3

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Полат, Р., Демирбога, Р., Каракоч, М. Б., и Тюркмен, И. (2010). Влияние легкого заполнителя на физико-механические свойства бетона, подверженного циклам замораживания-оттаивания. Cold Regions Sci. Tech. 60, 51–56. doi: 10.1016 / j.coldregions.2009.08.010

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Шафиг П., Махмуд Х. и Джумаат М. З. (2011). Влияние стальной фибры на механические свойства легкого бетона из скорлупы масличной пальмы. Mater. Des. 32, 3926–3932. doi: 10.1016 / j.matdes.2011.02.055

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Яп, С. П., Аленгарам, У. Дж., Мо, К. Х. и Джумаат, М. З. (2017). Податливость стальных фибробетонных балок из масличной пальмы при изгибной нагрузке. Eur. J. Environ. Civil Eng. , 1–13. doi: 10.1080 / 19648189.2017.1320234

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Ю, М. К., Бин Махмуд, Х., Анг, Б. К. и Ю, М. С. (2015). Влияние малой объемной доли волокон поливинилового спирта на механические свойства легкого бетона из скорлупы масличной пальмы. Adv. Матер. Sci. Англ. 2015, 1–11. doi: 10.1155 / 2015/425236

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Ю, М. К., Бин Махмуд, Х., Анг, Б.К., Ю М. С. (2015). Влияние малой объемной доли волокон поливинилового спирта на механические свойства легкого бетона из скорлупы масличной пальмы. Adv. Матер. Sci. Англ. 2015, 1–11. doi: 10.1155 / 2015/425236

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Ю, М. К., Махмуд, Х. Б., Шафиг, П., Анг, Б. К. и Ю, М. К. (2016). Влияние полипропиленовых скрученных волокон на механические свойства высокопрочного легкого бетона из скорлупы масличной пальмы. Mater.Struct. 49 (4), 1221–1233. doi: 10.1617 / s11527-015-0572-z

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Ю, М. К., Ю, М. К., Бех, Дж. Х., Со, Л. Х., Ли, Ф. У. и Нг, Т. С. (2020). Влияние высокоэффективного полипропиленового волокна и термообработанной скорлупы масличной пальмы Dura на прочностные характеристики легкого бетона. Eur. J. Environ. Civil Eng. , 1–20. doi: 10.1080 / 19648189.2018.1509022

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Ю, М. К., Ю, М. К., Бех, Дж. Х., Со, Л. Х., и Лим, С. К. (2021). Воздействие предварительной обработки на оболочки dura shell и tenera для высокопрочного легкого бетона. J. Building Eng. 42, 102493. doi: 10.1016 / j.jobe.2021.102493

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Zhao, H., Ding, J., Li, S., Wang, P., Chen, Y., Liu, Y., et al. (2020). Влияние легкого заполнителя пористого сланцевого кирпича на механические свойства и автогенную деформацию бетона раннего возраста. Construction Building Mater. 261, 120450. doi: 10.1016 / j.conbuildmat.2020.120450

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Роль керамзита, метакаолина и микрокремнезема на свойства модифицированного легкого бетона: Geosystem Engineering: Vol 24, No. 3

РЕФЕРАТ

Это исследование было направлено на оценку влияния микроцементных материалов на механические свойства и сульфатостойкость модифицированного экологически чистого легкого бетона (MDLWC).Модифицированный легкий бетон (MDLWC) был произведен путем смешивания заполнителя из легкого керамзита (LECA) с обычным крупным заполнителем (доломитовая толкающая порода). Влияние использования различного процентного содержания микроцементных материалов, таких как микрокремнезем (5–20%) и метакаолин (10–35%), на механические свойства (прочность на сжатие, разрывное растяжение и прочность на изгиб), скорость передачи волн ультразвуковые импульсы и сульфатное сопротивление MDLWC. Общие результаты показали, что использование микроцементных материалов в MDLWC привело к улучшению свойств MDLWC. Однако образцы MDLWC, содержащие микрокремнезем, показали лучшие результаты, чем метакаолин. Наилучшие результаты наблюдались при использовании образцов, содержащих 10% микрокремнезема и 30% метакаолина по отдельности или в сочетании. Кроме того, использование комбинированной смеси из 10% микрокремнезема и 30% смеси MDLWC метакаолина показало лучший показатель улучшения прочности на сжатие, растяжение при расщеплении и изгиб на 25, 53,3 и 66,6%, соответственно, по сравнению с контрольными образцами MDLWC. С другой стороны, прямые эмпирические уравнения были предложены на основе строгого и нелинейного регрессионного анализа с использованием данных испытаний для рационального прогнозирования механических свойств отношений MDLWC.Экспериментальные испытания проводились на скорости ультразвуковых импульсов, которые показали хорошую силу уравнения корреляции MDLWC. Сканирующая электронная микроскопия показала, что поры бетона меньше для SF и MK по отдельности или в сочетании с MDLWC по сравнению с контрольным бетоном, демонстрируя улучшение межфазной микроструктуры с включением пуццоланов.

Похожие записи

Вам будет интересно

Операционная маржа: Что такое операционная маржа?

Какая печать должна быть у ип – Печать для ИП: требования, образец и стоимость

Добавить комментарий

Комментарий добавить легко