КЕРАМЗИТОБЕТОН ДЛЯ НАРУЖНЫХ СТЕН

Из-за сложных климатических условий Симферополя к наружным стеновым панелям предъявляются более жесткие требования по отпускной и сорбционной влажности сопротивлению теплопередаче, воздухо- и водонепроницаемости и морозостойкости. Это обусловлено тем, что летом выпадают частые косые дожди (80-90%) из-за сильного ветрового напора и влажность составляет 85-96%, а зимой — повышенная солнечная радиация и частые переходы через 0°С. Летом панели практически не сохнут, а зимой подвергаются периодическому замораживанию и оттаиванию.

Основным видом ограждения является однослойная керамзитобетонная панель. Качество панелей из обычного керамзитобетона, выпускаемых в настоящее время, не отвечает техническим требованиям.

Учитывая то, что керамзитовый гравий имеет объёмную массу 500 кг/м³ и более, а керамзитовый песок в Крыму почти отсутствует, добиться плотности бетона при малой объёмной массе можно только при использовании мелких пористых заполнителей: золы, пемзы, перлитового песка. Наименее влагоёмки и меньше влияют на отпускную влажность бетона золы (зола-унос и золы гидроудаления). Кроме того, керамзитобетон с золой обладает меньшей сорбционной влажностью, чем с перлитовым или пемзовым песком. Но использование золы в максимальном количестве, необходимом для создания плотной структуры, повышает объемную массу и остаточную влажность бетона, поэтому для снижения этих характеристик можно применять воздухововлекающие и пенообразующие добавки:СНВк, алкил-сульфаты первичных и вторичных жирных спиртов, смачиватели ОП-7, ОП-10 и др. При комплексном использовании золы с поризующей добавкой бетонная смесь характеризуется отличной удобоукладываемостью, а затвердевший бетон-однородной плотной структурой.

Химический состав золы-уноса и волы гидроудаления, полученных при сгорании бурых углей, приведен в табл. 2.

Эти золы являются хорошими стабилизаторами пены, а введение их в количестве от 30 до 50% расхода цемента повышает прочность бетона. Так, стойкость пены в цементном тесте при введении золы-уноса повышается на 12% по сравнению со стойкостью пены в цементном тесте.

Действие разновидностей зол как стабилизатора технической пены неодинаково. Зола-унос наиболее эффективна как активный микронаполнитель и менее – как стабилизатор по сравнению с золой гидроудаления. При использовании золы гидроудаления из отвалов расход цемента на 10-20% выше, чем при использовании золы-уноса.

Из пенообразующих добавок наиболее эффективна добавка СНВк (смола нейтралнзованная воздухововлекающая кедровая). Эта добавка менее других снижает прочность бетона, особенно при использовании высокоалюминатного цемента. Использование в комплексе золы-уноса и технической пены на основе СНВк позволило получить керамзитозолопенобетон с хорошими эксплуатационными свойствами. Составы бетона и его характеристики приведены в табл. 3.

Керамзитозолопенобетон характеризуется достаточной морозостойкостью (не менее Мрз 35), хорошим сопротивпением водопроницанию и защитным действием по отношению к арматуре.

Деформации усадки пропаренного бетона на золе гидроудаления в возрасте 28 сут составляют 0,137, а в возрасте 65 сут – 0,275 мм/м. Зависимость водопоглощения керамзитозолопенобетона от его объемной массы (рис. 1) носит линейный характер. С ростом объёмной массы водопоглощение снижается. При объемной массе менее 1100 кг/м³ интенсивное водопоглощение идёт в течение 4 ч, дальнейшее нахождение образцов в воде незначительно повышает водопоглощение. Увеличение объёмной массы бетона на 100 кг/м³ снижает водопоглощение на 3%. Для керамзитозолопенобетона наблюдается линейная зависимость коэффициента теплопроводности от весовой влажности (рис. 2). Прирост коэффициента теплопроводности на 1% влажности керамзитозолопенобетона составляет 0,007 Вт/(м*К).

Использование керамзитозолопенобетона при изготовлении наружных стеновых панелей сейсмической серии на заводе ЖБИ-2 треста «Железобетон» значительно улучшило их качество, обеспечило технические требования по тепло-‚ водо- и воздухозащите. Приготовление керамзитозолопенобетона в заводских условиях осуществляется в смесителе принудительного действия, куда подаются керамзитовый гравий, зола-унос, цемент и вода затворения, перемешиваемые в течение 3,5…4 мин, а затем техническая пена из пеногенератора, установленного над смесителем, после чего смесь перемешивается еще 1 мин. Зола-унос подаётся в дозаторное отделение пневмонасосом и дозируется аналогично цементу.

Пена приготовляется из 1% рабочего раствора СНВк, подаваемого жидкостным дозатором с датчиком уровня «поплавкового» типа в специальном пеногенераторе, сконструированном на заводе. Пеногенератор состоит из цилиндра диаметром 600 мм, поршня с пневматическим приводом, рамки для взбивания пены, электродвигателя с ременной передачей. Число оборотов двигателя 1000, рамки – 300 об/мин. Продолжительность приготовления пены 2,5…3 мин. Керамзитозолопенобетонная смесь пластична, однородна, не расслаивается при транспортировании и укладке, хорошо заполняет форму, быстро уплотняется на вибростоле. Выдержка бетона до укладки жесткого фактурного раствора составляет 1,5…2 ч, общая выдержка до термообработки в щелевой пропарочной камере находится в пределах 3…З‚5 ч, что соответствует: установленному технологическому циклу.

За два года. на заводе ЖБИ-2 изготовлено свыше 8 тыс. м³ керамзитозолопенобетона, что позволило понизить расход цемента на 50 кг на 1м³ бетона, обеспечить необходимую плотность бетона, уменьшить трудозатраты при формовании наружных стен.

Выводы

• Полученный керамзитозолопенобетон отличается использованием воздухововлекающей добавки СНВк в виде технической пены и золы в качестве стабилизатора пены и мелкого заполнителя в конструкционном теплоизоляционном бетоне. Физико-механические характеристики, а также морозостойкость, водопоглощение и теплопроводность керамзитозолопенобетона свидетельствуют о высоких эксплуатационных качествах бетона в ограждающих конструкциях.
• Внедрение керамзитозолопенобетона позволило значительно улучшить качество панелей наружных стен, обеспечить экономию цемента и получить значительный экономический эффект.