Керамзитобетон прочность: Керамзитобетон. Характеристики, виды, свойства, сферы применения.
Керамзитобетон. Характеристики, виды, свойства, сферы применения.
В последнее время рынок строительных материалов развивается очень интенсивно. Все совершенствуются технологии строительства и внедряются все новые дешевые материалы, которые просты в монтаже. Очередным представителем таких новшеств может являться бетон с керамзитовой основой. Кроме высоких тепло-и звукоизоляционных характеристик, такой бетон эффективен в использовании в сейсмоопасных районах.
Экологически чистый керамзит, который явился основой нового строительного материала, имеет структуру застывшей пены. Исходным материалом керамзита является вспененная глина, которую, впоследствии, подвергают обжигу в специальных печах. Полученные таким способом гранулы, способны выдерживать довольно существенные нагрузки. Имея такие свойства, керамзит занимает достойное место среди недорогих и эффективных пенистых заполнителей. По свойствам керамзитобетон стоит в одном ряду с обычным бетоном, а по химическим и теплоизоляционным характеристикам даже лидирует.
КОНСТРУКТИВНЫЕ ОСОБЕННОСТИ КЕРАМЗИТОБЕТОНА.
По своим свойствам керамзитобетон позволяет использовать себя в любых климатических условиях. Прочность керамзитобетона находится в прямой зависимости от его плотности. Материал универсален еще и возможностью возведения из себя строений, как из блоков, так и в виде монолитной заливки.
Технологические характеристики керамзитобетона позволяют разделять его по:
- прочности марки: она варьирует от 35 до 100 кг/см2;
- плотности: а она варьирует от 700 до 1400 кг/см3;
- КПД теплопроводности: тоже варьирует от 0,2 до 0,5 ккал/час.
- Наличие в материале керамзита, в силу его пористости, несколько снижает плотность керамзитобетона на 10 – 20%.
ВИДЫ КЕРАМЗИТОБЕТОНА.
На современных стройках используются марки керамзитобетона: от М100 до М300. Так же, по плотности гранул керамзита, различают керамзитобетон: плотный, порисованный и беспесчаный.
Но наиболее популярен у строителей – беспесчаный керамзитобетон.
Гораздо реже используется порисованный керамзитобетон. В свою очередь его тоже делят на подвиды:
- конструктивный: в основном используется при возведении инженерных конструкций (промышленные здания, мосты и другие). Применение в таких сооружениях элементов из керамзитобетона позволяет экономить за счет замены железобетонных элементов первым.
- теплоизоляционный: этот подвид выступает в качестве дополнительного утеплительного материала в составе ограждающих конструкций и фасадной отделке.
- — теплоизоляционно-конструктивный: представителем данного подвида является порисованный керамзитобетон, из которого производят стеновые блоки и панели.
Наиболее дорогим из всех видов керамзитобетона, считается «плотный». Дороговизна обусловлена включением в его состав дорогостоящего цемента. Конструкции из этого вида керамзитобетона имеют специфичное применение: в основном элементы из данного материала предназначены для изготовления элементов конструкций, выдерживающих большие нагрузки, прямонаправленного и вибрационного характера.
СФЕРЫ ПРИМЕНЕНИЯ КЕРАМЗИТОБЕТОНА.
Основное место применения керамзитобетона – возведение стен. В некоторых странах строительство ведется только из данного материала. Такой бетон может выдерживать нагрузки до 7 Мпа, при плотности однослойной стеновой панели в 1000 кг/м3.
Там, где требуется высокая тепло- и звукоизоляция стяжки, отлично зарекомендовал себя керамзитобетон. Применение для данных работ керамзитобетона, удешевляет процесс строительства и сокращает скорость высыхания стяжки и, тем самым, ускоряет график завершения строительства.
Архитектурные особенности некоторых зданий требуют использование плотного керамзитобетона. Но, так как, сам керамзитобетон, на самом деле, довольно хрупкий материал, обязательно использование армирующих компонентов в составе плит перекрытий.
- устойчивость материала к температурным перепадам;
- способность сохранять длительный период, приданные производителем свойства;
- удобство в транспортировке;
- устойчивость к коррозии, к агрессивным средам, к высокой влажности и к другим неблагоприятным условиям эксплуатации.
ПРЕИМУЩЕСТВА ПРИМЕНЕНИЯ КЕРАМЗИТОБЕТОНА.
В сравнении с бетоном керамзитобетон имеет характерные отличия. Так, последний отлично удерживает тепло и поэтому применяется, преимущественно в холодных регионах.
Так же керамзитобетон позволяет значительно экономить на материале. Он, в сравнении с бетоном, расходуется в двое меньше, дает меньшую усадку и ощутимо легче оппонента.
Если сравнивать керамзитобетон с кирпичом, то уместно заметить, что один блок первого заменяет собой 7 кирпичей и вдвое легче их вместе взятых. Скорость возведения строения из керамзитобетона увеличивается в 4-5 раз, чем из кирпича. Расходы на изготовление блока керамзитобетона значительно меньше, на изготовление того объема кирпича.
Прочность керамзитобетона: что нужно знать
Наполнитель
Одним из важнейших параметров строительных конструкционных материалов, является их прочность.
Она варьируется в зависимости от вида бетона. Рассмотрим основные параметры, которые влияют на показатель этот у керамзитобетона и изделий из него.
Содержание статьи
- Основные виды керамзитобетона и их особенности
- Конструкционный керамзитобетон
- Конструкционно-теплоизоляционный тип
- Теплоизоляционный керамзитобетон
- Прочность бетона
- Заполнитель для керамзитобетона
- Цемент
- Прочность легкого керамзитобетона на осевое растяжение
- Основные правила контролирования прочности
- Высокопрочный керамзитобетон
Основные виды керамзитобетона и их особенности
Данный вид материала относится к группе легких пористых бетонов. Его изготовление нормируется ГОСТ 25820-2014, который действует с 1 января 2015 года.
Основными компонентами этого материала являются:
- Вяжущее – цемент.
- Наполнители – керамзитовый гравий или щебень, вспученный перлитовый песок.
- Различные добавки, регулирующие свойства керамзитобетона.
В зависимости от наполнителя различают легкий керамзитобетон и керамзитоперлитобетон.
Внешний вид заполнителя
По физико-техническим свойствам и назначению различают следующие виды керамзитобетона:
- Теплоизоляционный;
- Конструкционный ;
- Конструкционно-теплоизоляционный.
Если известна плотность кг/м3 – керамзитобетон не сложно определить к определенному виду по назначению его применения.
Основными параметрами для различных типов керамзитобетонов можно назвать:
- Класс материала по прочности на сжатие – В либо, для теплоизоляционных материалов, марка плотности на сжатие — М;
- Класс на растяжение по оси Вt;
- Класс на растяжение во время изгиба Вtb;
- Марка материала по средней плотности — D.
Конструкционный керамзитобетон
Этот тип бетона обладает высокой прочностью и наибольшей плотностью. Его применяют при необходимости уменьшить вес несущих конструкции, снизить нагрузку на фундамент.
Марка конструкционного вида должна быть ниже D2000, а прочность при таком значении- более 12,5 МПа.
Полнотелый блок из конструкционного бетона
Конструкционно-теплоизоляционный тип
Повышенный показатель изделий из данного вида керамзитобетона делает возможным использовать его для производства ограждающих стеновых конструкций: блоки и панели. Однако они требуют устройства дополнительного утепления, потому что коэффициент их теплопроводности не соответствует в полной мере нынешним требованиям к теплоизоляции сооружений.
Объемный вес должен быть выше 500 кг/м3, характеристика устойчивости к сжатию более 1,0 МПа.
Теплоизоляционный керамзитобетон
Теплоизоляционный вид бетона уступает вышеуказанным. Он изготавливается из керамзитового гравия больших фракций: 20 мм и выше.
Специальный обжиг обеспечивает образование в материале очень крупных пор, что и определяет основные свойства данного вида:
- Высокая теплоизоляция;
- Легкий вес;
- Низкий объемный вес;
- Малая устойчивость к сжатию.
Применяется для утепления конструкций, по этой причине особых требований к последнему показателю не предъявляется. Марка керамзитобетонных блоков по плотности должна быть ниже D500, устойчивость к сжатию — более 0,3 МПа.
Прочность бетона
Наиболее важная характеристика любого бетона – его прочность при сжатии. Наибольшее значение уделяется данному показателю для конструкционного типа.
Класс бетона В обязательно назначается по проекту керамзитобетонной конструкции или изделия при их производстве. Числовое значение после В указывает значение в МПа.
Испытание
Для определения таких характеристик материал подвергаются испытанию в форме образцов-цилиндров, куба или призмы. Начало процесса разрушения фиксируется с момента появления трещин на площадках контакта цементного камня и гранул заполнителя. Они развиваются вдоль усилий сжатия.
Процесс разрушения
Рассматриваемая характеристика напрямую зависит от плотности керамзитобетона. Чем она больше, тем прочнее материал.
Объемный вес керамзитобетона зависит от плотности:
- Цемента;
- Керамзитового щебня или гравия;
- Песка.
А также пропорции всех компонентов, составляющих смесь. Естественно, что от объемного веса сырья, зависит и показатель данный у керамзитобетонных блоков.
Состав и пропорции
Плотность заполнителя зависит от степени его поризованности.
Различные фракции керамического гравия
Заполнитель для керамзитобетона
Исходя из свойств начального сырья, применяемых добавок и особенностей технологического производства получают различные виды керамзитового заполнителя:
- Гравийный;
- Песчаный;
- Щебневый.
Они могут иметь различные параметры:
- Сверхлегкие — насыпная плотность не больше 250 кг/м3 .
- Легкие заполнители с плотностью менее 450 кг/м3.
- Особо прочные — 5,5 МПа до 8 МПа при плотности — больше 800 кг/м3.
Керамический песок является наименее поризованным из наполнителей, он самый мелкий по размеру и, соответственно, прочность его выше всех остальных видов.
При изготовлении керамзитобетонной смеси на основе песка, полученные из нее блоки и панели могут использоваться для конструкционных строительных систем.
Виды заполнителя
Средний по параметрам щебень – основа конструкционно-теплоизоляционного бетона.
Крупный керамзитовый гравий с высокой степенью поризованности применяют для производства теплоизоляционных изделий, к которым нет особых требований.
Технические характеристики заполнителя
Цемент
Увеличение доли цемента приводит к увеличению рассматриваемых значений. Однако, это одновременно увеличивает его объемный вес. Исходя из назначения изделий, состав бетона подбирается по усредненному уровню характеристик бетона согласно ГОСТ 27006-86 «Бетоны. Правила подбора состава».
Для того, чтобы своими руками приготовить керамзитобетонный раствор, необходимо правильно подобрать пропорции основных компонентов. В этом поможет данное фото.
Таблица пропорций материалов для изготовления бетонной смеси
Прочность легкого керамзитобетона на осевое растяжение
Для определения значения характеристики на осевой растяжение испытанию подвергаются образцы в форме цилиндра, призмы или восьмерки, имеющие поперечное сечение 15 см х 15 см.
Класс Вt в обязательном порядке, назначается только тогда, когда этот параметр имеет основное значение и контролируется еще на стадии производства.
Число после буквенного обозначения соответственно гарантирует устойчивость керамзитобетонных блоков и других изделий при растяжении по оси в МПа. Классы при осевом растяжении керамзитобетона: Вt 0,8; Вt 1,2; Вt 1,6; Вt 2,0; Вt 2,4; Вt 2,8; Вt 3,2.
Основные правила контролирования прочности
На производственных предприятиях обязательно выполняется контроль прочности керамзитобетона и изделий из него. В условиях строительных площадок такая процедура необходима во время бетонирования монолитных систем. Инструкция для контролирования — ГОСТ 18105-86.
Контроль проводится у монолитных систем двумя методами:
- Ультразвуковой;
- Метод отрыва со скалыванием.
На растяжение и сжатие прочность отдельных бетонных элементов определяется по отдельным образцам.
Высокопрочный керамзитобетон
Керамзитобетон – плотность 800 кг/м3 является высокопрочным легким бетоном.
Сфера применения данного материала не ограничивается только использованием для конструкций зданий и сооружений несущего типа.
Высокопрочный керамзитовый гравий на бетон широко применяется для изготовления керамдора – керамзита дорожного. Это одна из разновидностей керамзита, которая обладает повышенными характеристиками устойчивости к сжатию и растяжению. На его основе получают очень качественный строительный материал для устройства дорожного покрытия.
Многие преимущества керамзитобетонных изделий хорошо видны в сравнении с другими строительными материалами. В таблице отражено сравнение блоков, изготовленных из керамзита, со схожими строительными материалами.
Сравнительные характеристики
Выбор керамзитобетона с необходимыми характеристиками (основной из них является прочность керамзитобетона на сжатие), зависит от сферы применения изделий из него. Цена на данный строительный материал чаще всего варьируется, в зависимости от его качества. Больше полезной информации можно получить из видео в этой статье.
Высокопрочный легкий бетон, заполнитель из керамзита,
В статье «Конструкционный бетон с использованием заполнителя из керамзита: обзор », опубликованной в Indian Journal of Science and Technology, Vol. 11 (16), д-р Р. Виджаялакшми и д-р С. Раманагопал из Департамента гражданского строительства Инженерного колледжа SSN, Ченнаи, высказали мнение, что керамзитовые заполнители (ECA) используются во многих различных отраслях промышленности благодаря своим техническим характеристикам и многочисленным преимуществам. по сравнению со многими другими промышленными сырьевыми материалами.
Одним из материалов с наибольшей прочностью на сжатие среди легких заполнителей является керамзитовый заполнитель. Это дает ему значительное место в строительной отрасли. 20% можно сэкономить на арматурной стали, а до 50% можно сэкономить на расходах на отопление-охлаждение в зданиях, содержащих керамзитобетон (ECA).
Учитывая его благоприятные изоляционные свойства, ЭКА был добавлен в смесь для усиления свойств бетона.
Согласно отчету Green Business Center of India, сотовая структура ECA обладает высокой устойчивостью к раздавливанию, благоприятной огнестойкостью, а также отличными тепло- и звукоизоляционными свойствами.
С точки зрения конструкционного применения, смеси Легкий заполнитель Бетон (LWAC) обладают преимуществами легкости с улучшенными тепло- и звукоизоляционными свойствами. LWAC — это тип бетона, в котором используются легкие заполнители (LWA), и он соответствует критериям, установленным в ASTM C 3303. Конструкционный легкий бетон вместо обычного бетона может улучшить структурную эффективность зданий.
Легкий бетон обладает лучшими тепловыми характеристиками, чем обычный бетон, и его применение может значительно снизить потребление энергии в зданиях. Применение конструкционного бетона с легким заполнителем в зданиях, расположенных в европейских странах, может снизить потребление тепловой энергии на 15% по сравнению с обычным бетоном.
Почему керамзитобетонный заполнитель (ECA) предпочтительнее других заполнителей
Керамзитовый заполнитель (ECA) обладает высокой устойчивостью к кислотным и щелочным веществам с pH около 7, что делает его нейтральным в химической реакции с бетоном.
Керамзитовый заполнитель (ECA) обладает легкостью, долговечностью, неразлагаемостью, изоляционными свойствами, химической стойкостью, pH-нейтральностью и благодаря своей структурной стабильности считается лучшим легким заполнителем для бетона в кровельных работах, напольных покрытиях, строительстве мостов и многих других. более. Его плотность меньше или равна 460 кг/м3.
Керамзитовый заполнитель (ECA) — экологически чистый, натуральный, неразрушимый, негорючий материал, обладающий высокой непроницаемостью для насекомых, комаров и термитов. Легкий бетон можно в основном разделить на две группы:
- Газобетон: имеет очень легкий вес и низкую теплопроводность. Для достижения определенного уровня прочности требуется процесс автоглинсирования, а для этого требуется специальное производственное предприятие, что, в свою очередь, требует больших затрат энергии.
- Керамзитовый заполнитель (ECA) Бетон: обладает более высокой прочностью, но более высокой плотностью и очень низкой теплопроводностью.
Механические свойства легкого керамзитобетона (LECA)
Abdulrazzaq, O.A. & Khadhim, AM (2019). Изучение поведения облегченных глубоких балок с проемами. Международный журнал инженерных технологий и управленческих исследований, 6 (12), 89–100. https://doi.org/10.29121/ijetmr.v6.i12.2019.558 (перекрестная ссылка)
Агравал Ю., Гупта Т., Шарма Р., Панвар Н. Л. и Сиддик С. (2021). Комплексный обзор характеристик конструкционного легкого бетона для устойчивого строительства. Строительные материалы, 1 (1), 39–62. https://doi.org/10.3390/constrmater1010003 (перекрестная ссылка)
Ахмад, М. Р., Чен, Б. и Шах, С. Ф. А. (2019). Исследовать влияние керамзитобетона и микрокремнезема на свойства легкого бетона. Строительство и строительные материалы, 220, 253–266. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2019.05.171 (перекрестная ссылка)
Американский институт бетона [ACI] (2004 г.). Стандартная практика выбора пропорций для конструкционного легкого бетона (ACI 211.
2-04). Фармингтон-Хиллз, Мичиган: Американский институт бетона.
Американский институт бетона [ACI] (2014a). Требования строительных норм и правил к конструкционному бетону и комментарии (ACI 318M-14). Фармингтон-Хиллз, Мичиган: Американский институт бетона.
Американский институт бетона [ACI] (2014b). Руководство по конструкционному легкому бетону (ACI 213R-14). Фармингтон-Хиллз, Мичиган: Американский институт бетона.
ASTM International [ASTM] (2005). Стандартная спецификация для микрокремнезема, используемого в вяжущих смесях (ASTM C1240-05). Западный Коншохокен, Пенсильвания: ASTM International.
ASTM International [ASTM] (2010). Стандартный метод испытаний статического модуля упругости и коэффициента Пуассона бетона при сжатии (ASTM C469/C469M-10). Западный Коншохокен, Пенсильвания: ASTM International.
ASTM International [ASTM] (2011). Стандартный метод испытаний на прочность на разрыв цилиндрических образцов бетона (ASTM C496/C496M-11). Западный Коншохокен, Пенсильвания: ASTM International.
ASTM International [ASTM] (2013a). Стандартные технические условия на бетонные заполнители (ASTM C33/C33M-13). Западный Коншохокен, Пенсильвания: ASTM International.
ASTM International [ASTM] (2013b). Стандартный метод испытаний на плотность, абсорбцию и пустоты в затвердевшем бетоне (ASTM C642-13). Западный Коншохокен, Пенсильвания: ASTM International.
ASTM International [ASTM] (2015a). Стандартный метод испытаний бетона на изгиб (с использованием простой балки с двухточечной нагрузкой) (ASTM C78/C78M-15A). Западный Коншохокен, Пенсильвания: ASTM International.
ASTM International [ASTM] (2015b). Стандартный метод испытаний на осадку гидроцементного бетона (ASTM C143/C143M-15). Западный Коншохокен, Пенсильвания: ASTM International.
ASTM International [ASTM] (2017). Стандартная спецификация для легких заполнителей для конструкционного бетона (ASTM C330/C330M-17A). Западный Коншохокен, Пенсильвания: ASTM International.
ASTM International [ASTM] (2019).
Стандартные технические условия на химические добавки для бетона (ASTM C494/C494M-19). Западный Коншохокен, Пенсильвания: ASTM International.
ASTM International [ASTM] (2021). Стандартные технические условия на портландцемент (ASTM C150/C150M-21). Западный Коншохокен, Пенсильвания: ASTM International.
Британский институт стандартов [BSI] (1991). Тестирование бетона. Часть 116: Метод определения прочности на сжатие бетонных кубов (BS 1881-116). Лондон: Британский институт стандартов.
Дилли, М.Е., Атахан, Х.Н. и Шенгюль, К. (2015). Сравнение прочностных и упругих свойств обычных и легких конструкционных бетонов с керамзитобетонами. Строительство и строительные материалы, 101, 260–267. (перекрестная ссылка)
Эль-Сайед, В.С., Хенигал, А.М., Али, Э.Э. и Абдельсалам, Б.А. (2013). Характеристики балок из легкого бетона, усиленных стеклопластиком. Журнал инженерных исследований Порт-Саида, 17 (2), 105–117. (перекрестная ссылка)
Голландия, TC (2005).