Коэффициент теплопроводности цементно песчаного раствора: Теплопроводность цементно песчаного раствора

Теплопроводность материалов: кирпича, бетона, пенопласта, минваты, стали, доски

 материал

плотность, кг/куб.м

теплопроводность, (Вт/м•°C)

при 10°С

при 25°С

 сталь стержневая арматурная

7850

 

 58,00

 чугун

 7200

 

 50,00

 алюминий

 2600

 

 221,0

 медь

 8500

 

 407,0

 стекло оконное

 2500

 

 0,760

 линолеум на теплоизолирующей основе

 1800

 

 0,380

 рубероид, толь, пергамин

 600

 

 0,170

 асфальтобетон

 2100

 

 1,050

 асбоцемент (плоский лист)

 1800

 

 0,350

 асбоцемент (плоский лист)

 1600

 

 0,230

 гранит, базальт

 2800

 

 3,490

 мрамор

 2800

 

 2,910

 известняк

 2000

 

 0,930

Теплопроводность доски

 сосна, ель поперек волокон

 500

 

 0,090

 сосна, ель вдоль волокон

 500

 

 0,180

 дуб поперек волокон

 700

 

 0,100

 дуб вдоль волокон

 700

 

 0,230

 фанера клееная

 600

 

 0,120

Теплопроводность кирпича, бетона

 железобетон

 2500

 

 1,690

 бетон

 2400

 

 1,510

 цементно-песчаный раствор

 1800

 

 0,580

 гравий керамзитовый

800

 

0,180

 гравий керамзитовый

600

 

0,140

 песок

 1600

 

 0,350

 газобетон Аэрок

 400

 

 0,090

 кирпичная кладка из глинянного кирпича на цементно-песчаном растворе

 1800

 

 0,560

 кирпичная кладка из силикатного кирпича на цементно-песчаном растворе

 1800

 

 0,700

 кирпичная кладка из керамического пустотного кирпича плотностью 1300кг/куб. м на цементно-песчаном растворе

 1400

 

 0,410

 кирпичная кладка из силикатного одиннадцатипустотного кирпича на цементно-песчаном растворе

 1500

 

 0,640

 плита гипсовая перегородочная

1000

 

0,230

 гипсокартон листовой (ГКЛ, сухая штукатурка)

800

 

0,150

 лист гипсоволокнистый (ГКВЛ)

1080

 

0,22-0,36

Теплопроводность утеплителей на основе базальтового волокна

 минвата ROCKWOOL ЛАЙТ БАТТС

37

 

 0,036

 минвата ROCKWOOL СЭНДВИЧ БАТТС С

 115

 

0,040

 минвата ROCKWOOL КАВИТИ БАТТС

 45

 

0,035

 минвата ROCKWOOL ФЛОР БАТТС

 125

 

0,036

 минвата ROCKWOOL ФЛОР БАТТС И

 150

 

0,037

 минвата ROCKWOOL АКУСТИК БАТТС

  40

 

 0,0347

 минвата ROCKWOOL ФАСАД БАТТС

 145

 

 0,037

 минвата ROCKWOOL ФАСАД ЛАМЕЛЛА

 100

 

 0,043

 минвата ROCKWOOL ФАСАД БАТТС Д

105-125

 

 0,037

 минвата ROCKWOOL ВЕНТИ БАТТС

 90

 

0,036

 минвата ROCKWOOL ВЕНТИ БАТТС Д

 52-62

 

 0,037

 минвата ROCKWOOL ПЛАСТЕР БАТТС

 90

 

 0,036

 минвата ROCKWOOL РУФ БАТТС

 160

 

 0,037

 минвата ROCKWOOL РУФ БАТТС Н

 115

 

 0,036

 минвата ROCKWOOL РУФ БАТТС В

 190

 

 0,038

 минвата ROCKWOOL РУФ БАТТС С

 135

 

 0,036

 минвата ROCKWOOL РУФ БАТТС ЭКСТРА

 142-158

 

 0,039

 минвата ROCKWOOL РУФ БАТТС ОПТИМА

 122-136

 

 0,038

 минвата ROCKWOOL ROCKMIN

 26

 

 0,039

 минвата ROCKWOOL MEGAROCK

 28

 

0,039

 минвата Knauf FKD-S

 

 

0,036

 минеральная вата ТЕХНОЛАЙТ ЭКСТРА

 30

0,037

 0,039

 минеральная вата ТЕХНОЛАЙТ ОПТИМА

 35

0,034

 0,037

 минеральная вата ТЕХНОЛАЙТ ПРОФ

 40

0,034

 0,036

 минвата ТЕХНОБЛОК СТАНДАРТ

 45

0,034

 0,036

 минвата ТЕХНОБЛОК ОПТИМА

 55

0,034

 0,036

 минвата ТЕХНОБЛОК ПРОФ

 65

0,033

 0,035

 минвата ТЕХНОРУФ 45

140

0,037

 0,039

 минвата ТЕХНОРУФ 50

160

0,037

0,039

 минвата ТЕХНОРУФ 60

170

0,037

0,039

 минвата ТЕХНОРУФ 70

 180

0. 037

 0,040

 минвата ТЕХНОРУФ Н 25

 95

0,036

 0,039

 минвата ТЕХНОРУФ Н 30

 100

0,036

 0,039

 минвата ТЕХНОРУФ Н 35

 110

0,036

 0,039

 минвата ТЕХНОРУФ Н 40

 120

0,036

 0,039

 минвата ТЕХНОРУФ В 70

 190

0,038

 0,040

 минвата ТЕХНОРУФ В 60

 180

0,037

 0,040

 минвата ТЕХНОРУФ В 50

 170

0,037

 0,040

 минвата ТЕХНОВЕНТ ПРОФ

 100

0,035

 0,037

 минвата ТЕХНОВЕНТ ОПТИМА

 90

0,034

 0,036

 минвата ТЕХНОВЕНТ СТАНДАРТ

 80

0,033

0,035

 минвата PAROC eXtra

 30

 0,0355

 

 минвата PAROC UNS 37

 30

 0,0365

 

 минвата PAROC UNM 37

 30

0,0365

 

 минвата PAROC FPS 14

 140

 0,034

0,037

 минвата PAROC FPB 10

 100

 0,034

 0,037

 минвата PAROC Wired Mat 80

 80

 0,035

 0,038

 минвата PAROC ROS30, ROS30g

 95-110

 0,036

0,039

 минвата PAROC ROS40, ROS40g

 

 0,036

0,039

 минвата PAROC ROS50, ROB50

 

 0,037

0,040

 минвата PAROC R0S60, ROB60

 160-180

 0,037

0,040

 минвата PAROC ROS70

 

 0,037

0,040

 минвата PAROC ROB80, ROB80t

 200-215

 0,038

 0,041

Теплопроводность утеплителей на основе стекловолокна

 стекловата URSA GLASSWOOL М11-М11Ф

 

 

 0,042

 стекловата URSA GLASSWOOL М15

 

 

 0,040

 стекловата URSA GLASSWOOL М25-М25Ф

 

 

 0,037

 стекловата URSA GLASSWOOL П15

 

 

 0,039

 стекловата URSA GLASSWOOL П20

 

 

 0,037

 стекловата URSA GLASSWOOL П30

 

 

 0,034

 стекловата URSA GLASSWOOL П35

 

 

 0,034

 стекловата URSA GLASSWOOL П60

 

 

 0,032

 стекловата URSA GLASSWOOL СКАТНАЯ КРЫША

 

 

 0,039

 стекловата URSA GLASSWOOL ПЕРЕГОРОДКА

 

 

 0,034

 стекловата URSA GLASSWOOL ФАСАД

 

 

 0,034

 стекловата Isover KT 40

 

 

 0,040

 стекловата Isover KL 37

 

 

 0,037

 стекловата Knauf ТЕПЛОрулон 040

 

 0,040

 

 стекловата Knauf ТЕПЛОплита 037

 

 0,037

 

 стекловата Knauf ТЕПЛОкровля 037 А

 

 0,037

 

 стекловата Knauf ТЕПЛОкровля 034 А

 

 0,034

 

 стекловата Knauf ТЕПЛОстена 037 А

 

0,037

 

 стекловата Knauf ТЕПЛОстена 034 А

 

 0,034

 

 стекловата Knauf ТЕПЛОстена 032 Ф

 

 0. 032

 

 стекловата Knauf Double Roll — 040

 

 

 0,044

 стекловата Knauf Thermo Slab — 037

 

 

 0,400

Теплопроводность пенопласта, пенополистирола

 пенопласт ПСБ 25

 25

 

 0,041

 пенопласт ПСБ 35

 35

 

 0,038

 экструдированный пенополистирол URSA XPS N–III

 35

 

 0,033

 экструдированный пенополистирол URSA XPS N–V

 40

 

 0,034

 экструдированный пенополистирол Техноплекс 35

 30-38

 

 0,028

 экструдированный пенополистирол Техноплекс 45

 45

 

 0,030

Коэффициент теплопроводности — Кирпичная кладка из пустотного кирпича

вернуться в на страницу «Коэффициент теплопроводности»

Коэффициент теплопроводности — Кирпичная кладка из пустотного кирпича

Согласно: СП 50. 13330.2012 Тепловая защита зданий. Приложение Т (справочное). Расчетные теплотехнические показатели строительных материалов и изделий.
Начало таблицы

МатериалХарактеристики материалов в сухом состоянииРасчетные характеристики материалов при условиях эксплуатации конструкций А и Б
плот-
ность ρ0, кг/м3
удельная тепло-
емкость С0, кДж/
(кг·°С)
тепло-
провод-
ность λ0, Вт/
(м·°С)
влажность, w, %тепло-
проводность λ, Вт/(м·°С)
тепло-
усвоение  s(при периоде 24 ч) , Вт/(м2·°С)
паро-
прони-
цаемость μ, мг/(м·ч·Па)
АБАБАБА, Б
1234567891011
Кирпичная кладка из пустотного кирпича
187 Керамического пустотного плотностью 1400 кг/м (брутто) на цементно-песчаном растворе16000,880,47120,580,647,918,480,14
188 Керамического пустотного плотностью 1300 кг/м (брутто) на цементно-песчаном растворе14000,880,41120,520,587,017,560,16
189 Керамического пустотного плотностью 1000 кг/м (брутто) на цементно-песчаном растворе12000,880,35120,470,526,166,620,17
190 Силикатного одиннадцатипустотного на цементно-песчаном растворе15000,880,64240,70,818,599,630,13
191 Силикатного четырнадцатипустотного на цементно-песчаном растворе14000,880,52240,640,767,939,010,14

Примечания

Теплопроводность древесины и других строительных материалов

Часто наши заказчики задаются вопросами: тепло ли будет в доме из дерева? Какая толщина стен необходима для того, чтобы дом был теплым? Какую породу древесины выбрать для строительства дома или бани? Для того, чтобы аргументировано ответить на эти вопросы, мы разместили на нашем сайте таблицы из строительного справочника (см. ниже), в которых приведен коэффициент теплопроводности различных пород древесины, а также других строительных материалов. Чем меньше коэффициент теплопроводности, тем лучше материал удерживает тепло.

Из приведенных ниже таблиц можно сделать следующие выводы:

Лучше всего сохраняет тепло кедр, затем идет ель, далее лиственница и только потом сосна. Это не означает, что дом из сосны будет холодным. Это означает, что при прочих равных условиях (диаметр бревна, влажность древесины, подгонка и утепление межвенцовых стыков), сосна проиграет по теплопроводности кедру и лиственнице.

Стена из древесины сосны, толщиной 100 мм эквивалентна по теплопроводности стене из кирпичной кладки, толщиной 580 мм или стене из железобетона толщиной 1130 мм.

Межвенцовый джутовый утеплитель в 3,5 раза лучше удерживает тепло, чем древесина сосны. То есть стыки между бревнами, при условии плотного заполнения их джутовым утеплителем, будут самым «теплым местом» в стене.

При условии плохой герметизации межвенцовых стыков, в тех местах, где возможно образование инея, теплопотери будут в 3 раза выше, чем через деревянную сосновую стену.

Использование металлических нагелей (шкантов) не допустимо, так как теплопотери через них будут в 350 раз (!) выше, чем через деревянные шканты.

Подытоживая все вышесказанное можно отметить, что деревянный дом будет теплым, при соблюдении правильной геометрии бревен, качественном монтаже сруба и хорошем утеплении межвенцовых стыков.

Не все, доступные для строительства, породы древесины имеют одинаковую теплопроводность, то есть одни породы древесины лучше сохраняют тепло, а другие хуже. Эти характеристики древесины необходимо учитывать при выборе материала для строительства дома или бани.

Кроме коэффициента теплопроводности, древесина обладает и другими качественными показателями. Кедр, например, имеет благородный красноватый цвет, приятный аромат. Кроме этого его древесина мягче (лучше обрабатывается) всех остальных хвойных деревьев. Как уже упоминалось, кедр – самое «теплое» дерево.

Лиственница – самое тяжелое хвойное дерево, произрастающее в России. Древесина свежесрубленной лиственницы тяжелее воды, то есть тонет в воде. При этом, распространенное мнение, что дом из лиственницы будет холодным не верен, так как теплопроводность лиственницы хуже (она «теплее»), например, сосны. Кроме того, древесина лиственницы меньше других пород подвержена гниению, а также имеет очень красивую структуру.

Сосна – самое распространенное дерево в России. Это хороший и самый доступный материал для строительства дома или бани. Сосна хорошо обрабатывается, ее древесина имеет красивую структуру и будет долго радовать своим видом ценителя природной красоты.

Теплопроводность древесины (при -30/+40°C):

Древесина

λ, в 10 -3 Вт/(мК) = в мВт/(мК)

Береза

150

Дуб (поперек волокон)

200

Дуб (вдоль волокон)

400

Ель

110

Кедр

95

Клен

190

Лиственница

130

Липа

150

Пихта

150

Пробковое дерево

45

Сосна (поперек волокон)

150

Сосна (вдоль волокон)

400

Тополь

170

Теплопроводность строительных материалов (при -30/+40°C):

Стройматериалы

λ, в 10 -3 Вт/(мК) = в мВт/(мК)

Алебастр

270 — 470

Асбест волокнистый

160 — 240

Асбестовая ткань

120

Асбест (асбестовый шифер)

350

Асбестоцемент

1760

Асфальт в крышах

720

Асфальт в полах

800

Пенобетон

110 — 700

Бакелит

230

Бетон сплошной

1750

Бетон пористый

1400

Битум

470

Бумага

140

Железобетон

1700

Вата минеральная

40 — 55

Войлок строительный

44

Гипс строительный

350

Глинозем

2330

Гранит, базальт

3500

Грунт сухой глинистый

850 — 1700

Грунт сухой утрамбованный

1050

Грунт песчаный сухой =0% влаги /
очень мокрый =20% влаги

1100 — 2100

Грунт сухой

400

Гудрон

300

Железобетон

1550

Известняк

1700

Камень

1400

Камышит

105

Картон плотный

230

Картон гофрированный

70

Кирпич красный

450 — 650

Кладка из красного кирпича на
цементно-песчаном растворе

810

Кирпич силикатный

800

Кладка из силикатного кирпича на
цементно-песчаном растворе

870

Кладка из силикатного
одиннадцатипустотного кирпича

810

Кирпич шлаковый

580

Кладка из керамического
пустотного кирпича (1300 кг/м3)

580

ПВХ поливинилхлорид — «сайдинг»

190

Пеностекло

75 — 110

Пергамин

170

Песчаник обожженный

1500

Песок обычный

930

Песок 0% влажности — очень сухой

330

Песок 10% влажности — мокрый

970

Песок 20% влажности — очень
очень мокрый

1330

Плитка облицовочная

10500

Раствор цементный

470

Раствор цементно-песчаный

1200

Резина

150

Рубероид

170

Сланец

2100

Стекло

1150

Стекловата

52

Стекловолокно

40

Толь бумажный

230

Торфоплита

65 — 75

Фанера

150

Шлакобетон

700

Штукатурка сухая

210-790

Засыпка из гравия

360-930

Засыпка из золы

150

Засыпка из опилок

93

Засыпка из стружки

120

Засыпка из шлака

190 — 330

Цементные плиты, цемент

1920

Коэффициенты теплопроводности строительных металлов (при -30/+40°C)

Материал

в 10 -3 Вт/(мК) = в мВт/(мК)

Сталь

52000

Медь

380000

Латунь

110000

Чугун

56000

Алюминий

230000

Дюралюминий

160000

Коэффициенты теплопроводности инея, льда и снега

Материал

в 10 -3 Вт/(мК) = в мВт/(мК)

Иней

470

Лед 0°С

2210

Лед -20°С

2440

Лед -60°С

2910

Снег

1500

Утепление пола — Доктор Лом

Таблица 1.

Сравнительная таблица наиболее распространенных вариантов.
Материал Плотность, кг/м3 Толщина, см Нагрузка на перекрытие, кг/м2 Тепло-проводность, Вт/м·К Ориентиро- вочная цена, $/м3 (тонну)
1. Стяжка из цементно-песчаного раствора 1500-1800 не менее 5 75-90 0.9 60-110
    а) Гранулированный шлак 600-1200 по расчету 30-60 0.15-0.2 (8-15)
    b) Керамзит 450-700 по расчету 22-35 0. 07-0.12 40-70
    c) Вспученный перлит 45-200 по расчету 2.2-10 0.06-0.11 50-80
    d) Вспученный вермикулит 75-200 по расчету 4-10 0.045-0.056 150-200
2.1. Теплоизоляционная стяжка из цементно-вермикулитного раствора (готовая сухая смесь Вермиизол) 600-700 по расчету 30-35 0.19-0.25 (800-1000)
2.2. Теплоизоляционная стяжка из цементно-перлитного раствора (готовая сухая смесь Перлитка) 600-700 по расчету 30-35 0. 15-0.19 (800-1000)
2.3. Теплоизоляционная стяжка из цемента и пеностекла (готовая сухая смесь Ivsil Termolite) 350-400 по расчету 18-20 0.1-0.12 (1500-1800)
2.4. Теплоизоляционная стяжка цементно-пенополистирольного раствора (сухая смесь Кнауф Убо) 600-700 по расчету 30-35 0.1-0.12 (450-550)
3.1. Сухая стяжка из гипсоволокнистых листов (ГВЛ) 1000-1300 не менее 2 20-26 0.22-0.36 250-300
3.2. Сухая стяжка из мягких древесно-волокнистых плит (ДВП) 100-400 не менее 2 2-8 0. 05-0.09 180-250
4.1. Слой пола из досок  500-600  2.8 — 3.5 12.5 0.1-0.15 450-700
4.2. Слой пола из фанеры 600-900 не менее 1.4 8.4-12.6 0.15-0.24 400-600
4.3. Слой пола из ДСП 550-750 1.6, 1.8 8.8-13.5 0.2-0.3 200-250
4.4. Слой пола из  OSB 600-700 не менее 1.6 9.6-11.2 0.13-0.2 400-500
   e) Пенополистирол (пенопласт) 10-50 2, 3, 4, 5, 10 0. 5-2.5 0.035-0.042 40-60
   f) Стекловата 10-12 5, 10 0.5-0.6 0.038-0.047 15-40
   g) Базальтовая вата 20-60 5, 10 1-3 0.04-0.06 60-100

Примечания:

1 — Теплоизоляционные стяжки как правило нуждаются в дополнительном выравнивании обычной стяжкой или наливными «самовыравнивающимися» полами.

2 — Плотность насыпных теплоизоляционных материалов зависит от размера зерен — фракций, чем мельче зерна, тем больше плотность и тем больше коэффициент теплопроводности. Кроме того, практически для всех теплоизоляционных материалов (кроме пенопласта) коэффициент теплопроводности зависит от влажности, чем выше влажность материала — тем больше коэффициент теплопроводности. Чем меньше коэффициент теплопроводности, тем лучше теплоизоляционные свойства материала.

3 — Если толщину теплоизоляции следует определять по расчету, то нагрузка на перекрытие указана для толщины слоя 5 см, чтобы можно было сравнить показатели.

А теперь более подробно рассмотрим представленные варианты, вариант с подогревом полов не рассматривается, так как дополнительные расходы на подогрев пола будут постоянными (в холодное время года) и это не позволяет корректно сравнивать представленные варианты.

1. Стяжка из цементно-песчаного раствора по слою утеплителя.

Обычная стяжка из цементно-песчаного раствора по слою утеплителя является одновременно и выравнивающим и укрепляющим слоем, поэтому толщина такой стяжки принимается не менее 5 см из технологических соображений — чтобы стяжка не растрескивалась. Слой насыпной теплоизоляции можно делать не только из гранулированного шлака, керамзита, вспученного вермикулита и перлита, но и из других материалов, однако приведенные в таблице материалы являются наиболее распространенными.  Особенности выполнения цементно-песчаной стяжки изложены отдельно.

2. Теплоизоляционные стяжки.

Теплоизоляционные стяжки можно выполнять, используя не только готовые сухие смеси, а смешивать цемент, воду и теплоизоляционный наполнитель самому. В этом случае можно использовать в качестве наполнителя и керамзит. Однако в этом случае теплопроводность полученной стяжки будет очень сильно зависеть от пропорций цемента и теплоизоляционного наполнителя, чем больше наполнителя, тем ниже прочность стяжки, чем больше цемента, тем выше теплопроводность стяжки. Кроме того, из-за относительно больших размеров заполнителя теплоизоляционные стяжки обладают низкой выравнивающей способностью, чем крупнее наполнитель, тем ниже теплопроводность и тем тяжелее выровнять поверхность такой стяжки, поэтому под напольные покрытия из плитки ПВХ, линолеума, ковролина, а иногда и ламината или паркетной доски требуется дополнительно выравнивать теплоизолирующую стяжку. Правила выполнения теплоизоляционной стяжки практически такие же как и для обычной стяжки.

3. Сухие стяжки.

Так называемые сухие стяжки можно делать только по ровному основанию, т.е. укладывать гипсоволокнистые листы или ДВП сразу на пустотные плиты перекрытия, установленные с перепадами по высоте, с торчащими монтажными петлями — нельзя. Сначала нужно выровнять обычной стяжкой основание пола. Еще один недостаток сухих стяжек — низкая водостойкость. Насыщение гипсоволокнистых или ДВП плит водой приводит не только к повышению теплопроводности, но и к постепенному разрушению теплоизоляционных материалов.

4. Деревянные полы с теплоизоляцией.

Для утепления деревянных полов можно использовать не только рулонные или листовые теплоизоляционные материалы (e, f, g), но так же насыпную теплоизоляцию (a-d) и теплоизоляционные стяжки (2). Теоретически прокладывать теплоизоляцию между лагами вовсе не обязательно, так как воздух — это и есть один из лучших теплоизоляторов, входящий в состав всех приведенных в таблице 1 теплоизоляционных материалов  и чем воздуха в теплоизоляционном материале больше, тем теплоизоляционные свойства материала лучше. Однако сам по себе воздух как теплоизоляционный материал обладает существенными недостатками, главный из которых — подвижность. Например, если в строительных конструкциях будут щели, то воздух будет работать не как теплоизоляция, а как теплоноситель.

При теплотехническом расчете деревянных полов следует учитывать, что теплоизоляционный слой будет не сплошным, а будет состоять из полос, разделенных лагами. Т.е. нужно отдельно рассчитывать теплопотери на лаге и на полосе теплоизоляции или для упрощения и так запутанных расчетов ввести поправочный коэффициент, учитывающий расстояние между лагами, ширину лаг и материал теплоизоляции, например при ширине лаг 10 см и расстоянии между осями лаг 100 см, можно увеличить коэффициент теплопроводности пенопласта на 1.05-1.1, а ширине лаг 10 см и расстоянии между осями лаг 50 см, можно увеличить коэффициент теплопроводности пенопласта на 1.25-1.3. При использовании насыпной теплоизоляции или теплоизоляционной стяжки никакие коэффициенты не нужны, так как коэффициенты теплопроводности материалов насыпной теплоизоляции близки к коэффициенту теплоизоляции древесины.

При утеплении полов над продуваемыми неотапливаемыми подвалами теплоизоляция выполняется как правило несколькими слоями, т.е. плита перекрытия теплоизолируется и сверху и снизу.

Пример теплотехнического расчета.

Толщина слоя теплоизоляции должна определяться по теплотехническому расчету, а чтобы этот самый теплотехнический расчет произвести, нужно знать значения температур над полом и под перекрытием, материал напольного покрытия, количество поступающего от отопления тепла, а также материал и толщину перекрытия. Так как эти данные для разных регионов и разных вариантов устройства перекрытия могут значительно отличаться, то для примера приведу приблизительный (без подробных объяснений) расчет сопротивления теплопередаче.

Дано: многоэтажный дом со стандартными пустотными плитами перекрытия толщиной 220 мм. Плита перекрытия над неотапливаемым продуваемым подвалом утеплена слоем насыпной теплоизоляции из гранулированного шлака толщиной 10 см. По насыпной теплоизоляции сделана выравнивающая стяжка толщиной 6 см на которую уложен линолеум толщиной 5 мм. Регион — Москва. По проекту перекрытие должно быть утеплено снизу пенополистиролом, но строители «забыли» сделать утепление (не часто, но такое бывает).

Требуется: определить толщину слоя теплоизоляции из пенополистирола, который нужно наклеить на потолок подвала.

Решение: по СНиП 23-01-99 «Строительная климатология» средняя температура наиболее холодной пятидневки для Москвы -28°С, температура воздуха в помещении +20°С. Градусо-сутки отопительного периода ГСОП = (20 + -(-3.1)) · 214 = 4943

Требуемое сопротивление теплопередаче по энергосбережению R0тр =0.9 · 4.1 = 3.69 м2·°С/Вт

где 0.9 — коэффициент согласно табл. 3 СНиП II-3-79*, 4.1 — сопротивление теплопередаче согласно табл. 1б* СНиП II-3-79*.

Примечание: 1. Если застеклить все проемы в подвале и хорошо подогнать дверь, то расчетный коэффициент будет не 0. 9 а 0.75, а это почти 20% снижение теплопотерь через перекрытие.

2. По старым нормам  требуемое сопротивление теплопередаче по энергосбережению для перекрытий жилых помещений над подвалом выходило 1.44, по нормам, принятым на переходный период — 2.16. Это означает с одной стороны, что и отопление в домах, построенных в советский период, рассчитано на такие теплопотери, а с другой стороны, что абсолютное большинство перекрытий над подвалами таких домов по новым нормам нуждается в утеплении. В данном примере мы будем рассчитывать толщину теплоизоляции по нормам, принятым на переходный период.

Требуемое сопротивление теплопередаче по санитарно-гигиеническим нормам Rсгтр = 0.9(20 +28)/(3 · 8.7) = 1.379 = 1.655 м2·°С/Вт

Расчет следует производить по требуемому сопротивлению теплопередаче по энергосбережению = 2.16.

R0 = 1/aн + ∑(Δii) + 1/aв

где aн = 23 Вт/(м2·°С) — коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждающей конструкции, принимаемый по табл. 6* СНиП ll-3-79*;

aв= 8.7 Вт/(м2·°С) — коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающей конструкции, принимаемый по табл. 4* СНиП ll-3-79*;

Δi — толщина слоя строительной конструкции, м;

λi — коэффициент теплопроводности для данного слоя.

Расчетное сопротивление перекрытия R = 1/23 + 0.005/0.17 + 0.06/0.9 + 0.1/0.2 + 0.127 + 1/8.7 = 0.8815 м2·°С/Вт до требуемого значения не хватает 2.16 — 0.8815 = 1.275 м2·°С/Вт, следовательно толщина пенополистирола должна составлять не менее 1.275 · 0.038 = 0.048 м или 5 см. Если рассчитывать по новым нормам, то для дополнительного утепления потребуется слой пенопласта толщиной около 2.81 · 0.038 = 0.107 м или 11 см.

Вот в принципе и все, осталось только выбрать наиболее оптимальный вариант утепления полов.

Теплые штукатурные смеси

«Теплые» штукатурные строительные растворы

Штукатурные растворы используются для внутренней и наружной отделки при выравнивании стен и потолков в эстетических и санитарно-технических целях, для защиты строительных конструкций от атмосферных воздействий – ветра, дождя, града и сырости. Кроме того, легкие штукатурные смеси позволяют увеличить теплоизоляцию стен, повысить звукоизоляцию, повысить предел огнестойкости строительных конструкций.

Строительные растворы для наружной штукатурки

По сравнению с обычными, цементно-песчаными строительными растворами, вермикулитовые растворы, благодаря высокой пористости имеют в 2-4 раза меньший объемный вес и в 4-6 раза меньшую теплопроводность. Их относят к группе легких или «теплых» растворов.

Слой «теплой» цементно-вермикулитовой штукатурки толщиной в 2,5 см. может заменить слой из цементно-песчаного раствора в 10-15 см. При толщине цементно-вермикулитовой штукатурки до 3 см., толщина кирпичной стены может быть уменьшена примерно на 25%.

При этом коэффициент звукопоглощения вермикулитовых штукатурок составляет 0,2-0,65, а обычных песчаных – 0,015-0,02.

Растворные смеси на мелком (0,6-2,0 мм) и пылевидном (до 0,6 мм) вермикулите обладают высокой пластичностью, удобоукладываемостью и затираемостью. Вермикулитовые штукатурные смеси при высыхании не растрескиваются и не усаживаются.

В таблице 1 приведены составы и свойства «теплых» штукатурных цементо-песчаных растворов на вермикулите мелкой и пылевидной фракций.

Таблица 1

Цемент: 
Песок: 
Вермикулит (в объемных долях)

Цем. кг 
на 1 куб.м. смеси

Пес. кг. на 1 куб.м. смеси

Верм. л. на 1 куб.м. смеси

Объем. вес кг/куб.м.

Прочность на сжатие, кг/кв. см

Прочность на изгиб, кг/кв.см.

Коэф. теплопроводности, Вт/ мхград .

Коэф. звукопоглощения при 1000 Гц.

1

1 / 0,5 / 2

495

247

865

1085

45

24,5

0,25

0,12

2

1 / 0,75 / 2,25

430

-

-

1150

35,5

30

0,28

0,08

3

1 / 0,75 / 1,75

410

-

-

1250

58,5

-

0,33

0,075

4

1 / 1 / 2

380

450

785

1320

47

30,5

0,35

0,07

5

1 / 1,25 / 1,75

365

-

-

1420

66

-

0,41

0,07

Растворы, приведенные в данной таблице можно применять также в качестве кладочных для возведения стен из штучных стеновых материалов.

Разработаны составы вермикулитовых штукатурных смесей без применения песка, обладающие более низкими коэффициентами теплопроводности, таблица 2.

Таблица 2

Цемент (кг)
Вермикулит (л)
Вода (л)

760
1050
530

600
1300
455

Объемный вес (в кг/куб.м.) в сухом состоянии

1100

880

Прочность при сжатии(в кг/кв.см)

50

35

Теплопроводность в сухом состоянии (Вт/м х град)

0,22

0,165

Теплопроводность при влажности 5% (Вт/м х град)

0,27

0,22

Все приведенные составы используются при наружном оштукатуривании стен из кирпича, керамических камней, различных строительных блоков и природного камня. Штукатурки обладают высокой морозостойкостью – не менее 25 циклов замораживания и размораживания.

Строительные растворы для внутренней отделки помещений

При отделке стен и потолков внутри помещений, прочностные характеристики и морозостойкость штукатурных покрытий не так важны, как для наружных штукатурок: они не испытывают перепадов температур, в помещениях, как правило, сухо.

Поэтому их, для придания растворам большей пластичности и затираемости, готовят с добавлением извести или глины, таблица 3.

Таблица 3

Состав смеси (по объему)

Примерный расход на 1 куб.м раствора

Свойства раствора

Цемент

известь

глина

вермикулит

Вода куб. м.

Цемент (кг)

Объемный вес, кг/куб.м

Прочность на сжатие, кг/кв. cм

1

2

-

6

0,4

185

586

8,1

1

3

-

8

0,4

125

581

6,7

1

-

2

6

0,4

185

650

10,3

1

-

3

8

0,4

135

624

8,1

В указанных рецептурах можно производить замену извести или глины на строительный песок при тех же соотношениях. Однако в этом случае несколько увеличивается объемный вес штукатурки, возрастает теплопроводность, ухудшается затираемость.

Строительные кладочные растворы

При возведении стен могут применяться разнообразные стеновые материалы (кирпич, пенобетонные блоки, блоки из полистиролбетона и др.), обладающие различными объемными весами и теплопроводностью. Если теплопроводность стенового материала меньше, чем теплопроводность строительного кладочного раствора, то растворные швы становятся «мостиками холода» и эффект применения «теплых» стеновых материалов существенно снижается: идут потери тепла через швы кладки.

Все вермикулитовые растворы, составы которых приведены в таблице 1, могут применяться для возведения стеновых конструкций.

В таблице 4 приведены характеристики некоторых строительных материалов, применяющихся для сооружения стен.

Таблица 4

Наименование стеновыхматериалов

Харектиристики материала
в сухом состоянии

Объемный вес

Удельная теплоёмкость

Коэффициент теплопроводности

кг/куб. м.

кДж/кг х град.

Вт(м х град.

Керамзитобетон

1000

0,84

0,270

Керамзитобетон

800

0,84

0,210

Керамзитобетон

600

0,84

0,160

Керамзитобетон

500

0,84

0,140

Перлитобетон

1000

0,84

0,220

Перлитобетон

800

0,84

0,160

Перлитобетон

600

0,84

0,120

Пено-газобетон

1000

0,84

0,290

Пено-газобетон

800

0,84

0,210

Пено-газобетон

600

0,84

0,140

Пено-газозолобетон

1200

0,84

0,290

Вермикулитобетон

800

0,84

0,210

Вермикулитобетон

600

0,84

0,140

Вермикулитобетон

400

0,84

0,090

Полистиролбетон

600

1,06

0,145

Полистиролбетон

500

1,06

0,125

Полистиролбетон

400

1,06

0,105

Цементно-песчаный раствор

1800

0,84

0,580

Известково-песчаный раствор

1600

0,84

0,470

Кирпич керамический

1600

0,88

0,470

Кирпич керамический

1400

0,88

0,410

Кирпич керамический

1200

0,88

0,350

Чтобы термическое сопротивление стены было однородным, необходимо подбирать кладочный раствор по объемному весу и коэффициенту теплопроводности.

Например, если кладка ведется из керамзитобетонных блоков объемным весом 1000 кг/куб.м. (коэффициент теплопроводности 0,27 Вт/м х град., (таблица 4), то и кладочный раствор должен иметь близкие технические характеристики. В данном случае цементно-песчаный или известково-песчаный растворы не подойдут из-за значительно большей плотности и теплопроводности. Следует приготовить кладочный раствор с составом №1 по таблице 1. Его характеристики наиболее близки к характеристикам керамзитобетонных блоков. К тому же, он обладает достаточно высокой прочностью на сжатие.

Для керамического кирпича с объемным весом 1200 кг/куб.м. наиболее подходящими являются растворы №№ 3 и 4 по таблице 1.

При подборе раствора для кладки стен необходимо также учитывать прочностные характеристики применяемых стеновых материалов.

Смеси VERMIX защитят от холода, шума, огня и биоразрушений

Публикация в журнале «Промышленно-строительное обозрение», № 142, июль 2012.

Компания РЕМИКС впервые в стране приступила к серийному выпуску сухих строительных смесей под торговой маркой VERMIX со вспученным вермикулитом в качестве наполнителя. Новые штукатурные покрытия обладают коэффициентом теплосопротивления, превосходящим показатели современных теплоизоляционных материалов.

Путь к совершенству

Компания «Ремикс», образованная в 1998 году, прошла путь от небольшого цеха по производству сухих смесей до крупного современного предприятия, выпускающего широкий спектр качественных строительных материалов. Среди них более 30 наименований сухих строительных смесей для всех этапов строительства.

Сделав огромный шаг в своем развитии, «Ремикс» продолжает осваивать новые направления в производстве модифицированных смесей. По данным компании, за последние три года производство таких смесей увеличивается ежегодно в 2–3 раза. С учетом растущего спроса, на производстве запущена новая технологическая линия, которая позволит увеличить выпуск до 250 000 тонн сухих смесей в год.

В прошедшем году специалистами предприятия разработана рецептура для эксклюзивных смесей на основе вспученного вермикулита. Новая продукция – результат сотрудничества с Санкт-Петербургской Слюдяной фабрикой, старейшим отечественным предприятием по выпуску изделий из слюды, в том числе вспученного вермикулита.

В современном производстве вермикулитовый концентрат сортируют на фракции и обжигают. Под действием высокой температуры около 900–1000°С вермикулит вспучивается, увеличиваясь в объеме в 15–20 раз. Вспучивание происходит за счет испарения присутствующей в природном минерале в связанном состоянии воды: при нагревании она превращается в пар и раздвигает пластинки слюды. В результате получается зернистый, легкий, сыпучий и высокопористый материал в виде чешуйчатых частиц без запаха. Он обладает уникальными эксплуатационными свойствами: коэффициент теплопроводности при температуре 25°С составляет не более 0,06 Вт/(м×К), объемный насыпной вес – от 100 кг/м³, температура плавления – 1350°С, диапазон рабочих температур – от минус 260°С до плюс 1100°С. Кроме того, экологически чистый вермикулит нетоксичен, химически инертен, не подвержен гниению и препятствует распространению плесени. Такой материал имеет практически неограниченный срок эксплуатации.

Высокие теплоизоляционные и звукоизоляционные свойства, огнестойкость, а также абсорбционные способности вспученного вермикулита давно используются в строительстве, металлургии, энергетике, нефтеперерабатывающей промышленности и сельском хозяйстве. Огнеупорные вермикулитовые плиты применяются для теплоизоляции энергетического оборудования с предельными рабочими температурами до 1000°С. В металлургии для изготовления жаростойкого легкого бетона с предельной температурой применения до 900°С добавляют вермикулит. В результате получают бетон, способный компенсировать тепловые расширения.

В строительстве вспученный вермикулит применяют в качестве теплоизоляционной засыпки межстенных проемов, щелей, оконных рам и крыш. В всем мире его используют в качестве наполнителя бетонов и штукатурок для уменьшения веса и придания им теплозащитных, огнеупорных и звукоизоляционных свойств. Теперь такие уникальные сухие смеси планируется производить и в России.

Энергосберегающие решения

В этом строительном сезоне компания «Ремикс» предлагает строителям пригодный для всех этапов строительства ассортимент сухих строительных смесей марки VERMIX со вспученным вермикулитом. Из-за высокой пористости растворы на основе новых смесей имеют в 2–4 раза меньший объемный вес и в 4–6 раз меньшую теплопроводность по сравнению с обычными цементно-песчаными растворами. Их относят к группе легких или «теплых» растворов.

Штукатурные теплоизоляционные сухие смеси на основе цемента, вспученного вермикулита и химических добавок применяют для выравнивания внутренних и наружных стен зданий из газобетонных пенобетонных стеновых блоков, керамических кирпичей, бетона, а также для защиты строительных конструкций от атмосферных воздействий.

Основное достоинство штукатурок – исключительные тепло- и звукоизоляционные свойства. По данным компании, слой цементно-вермикулитовой штукатурки толщиной в 2,5 см может заменить слой из цементно-песчаного раствора в 10–25 см.

Коэффициент теплопроводности некоторых стройматериалов Вт/(м×К)
Штукатурка VERMIX 0,11–0,13
Кирпич керамический 0,47
Цементно-песчаный раствор 0,58
Пеногазобетон 0,29

При изготовлении штукатурных смесей используются различные функциональные добавки, например, воздухововлекающие, которые дополнительно повышают пористость раствора в ходе затворения смеси, – поясняет разработчик рецептур Татьяна Зехина. – Пористость в сочетании со вспученным вермикулитом повышает звуко- и теплоизоляционные характеристики. В смесь с вермикулитом не обязательно добавлять фиброармирующие добавки, так как вспученные упругие частицы вермикулита повышают трещиностойкость покрытий, штукатурные растворы не растрескиваются и не усаживаются при засыхании.

Высокая пористость наполнителя штукатурки позволяет также компенсировать колебания влажности воздуха в помещении, исключить переувлажнение, появление плесени и грибков. Вспученный вермикулит может поглотить количество влаги, впятеро превышающее его собственный вес, а потом вернуть его обратно в среду.

Кладочные теплоизоляционные смеси на основе цемента, вермикулита, кварцевого песка  и химических добавок помогают создать однородную по теплопроводности ограждающую конструкцию. Применение кладочных смесей позволяет избежать мостиков холода, которые образуются из-за разницы в теплопроводности стенового материала и растворов. Это улучшает теплоизоляцию стен на 15–20%, а также снижает влажность каменной кладки – паропроницаемость легких растворов на 80% выше, чем у цементно-песчаных смесей.

Ровнители для пола, имеющие в составе вспученный вермикулит, выполняют несколько функций. Это выравнивание бетонного основания, создание готового основания для финишного покрытия, теплозащита (например, между подвалом и нижним этажом), звукоизоляции для межэтажных перекрытий. Толщина теплоизоляционной стяжки VERMIX по межэтажными перекрытиям составляет всего 30–50 мм, над неотапливаемым техническим подпольем – не более 100 мм.

При утеплении плоских кровель применяется теплоизоляционные сухие смеси для кровельных покрытий. Смеси полностью отвечают требованиям к этой группе теплоизоляционных материалов по прочности, объемному весу и коэффициенту теплопроводности. При этом толщина изоляции из вермикулитового раствора при объемной массе 350–450 кг/м³ не превышает 120 мм.

Смеси VERMIX на основе цемента, природного теплоизоляционного наполнителя вспученного вермикулита и полимерных добавок

Основные характеристики смесей VERMIX Штукатурная смесь для внутренних работ Штукатурная смесь для наружных работ Ровнитель для пола Кладочная смесь
Коэффициент теплопроводности 0,11–0,12 Вт/(м×К) 0,12–0,13 Вт/(м×К) 0,17 Вт/(м×К) 0,21 Вт/(м×К)
Прочность на сжатие раствора в возрасте 28 суток не менее 2,3 МПа не менее 2,3 МПа не менее 5,8 МПа не менее 5 МПа
Насыпная плотность не более 350 кг/м³ не более 400 кг/м³ не более 700 кг/м³
Паропроницаемость не менее 0,14 мг/(м×ч×Па) 0,21 мг/(м×ч×Па)

Особенности применения смесей в современном строительстве

Растворы на основе вермикулита не случайно называют легкими. При насыпной плотности втрое меньшей, чем у традиционных смесей, штукатурки и ровнители с вермикулитом позволяют снизить нагрузку несущих конструкций на фундамент без потери теплозащитных и прочностных свойств. Это дает застройщикам возможность сэкономить на устройстве фундаментов и несущих конструкций.

– Большинство строительных организаций уже давно используют облегченные растворы для этих целей, – рассказывает руководитель направления Наталья Волокитина. – Но наши материалы расширяют диапазон их применения за счет улучшенных теплоизоляционных и звукозащитных свойств, пароизоляции и огнестойкости. Например, для строительства второй сцены Мариинского театра ровнители для пола VERMIX были выбраны из-за их исключительных звукоизолирующих характеристик. Огнестойкость новых смесей в 4 раза выше, чем у песчано-цементных смесей: 13-миллиметровый слой штукатурки с вермикулитом обеспечивает 10-часовой предел огнестойкости. Кроме того, для работы с новыми продуктами не надо переучивать строителей. Способы нанесения вермикулитовых растворов ничем не отличаются от традиционных – их также можно наносить на основания послойно вручную или с помощью штукатурных машин.

– На строительном рынке нет материалов, которые были бы настолько теплоэффективными при таком тонком слое наружной штукатурки, – полагает руководитель направления отдела продаж Сергей Власов. – По расчетам при толщине цементно-вермикулитовой штукатурки до 3 см толщина кирпичной стены может быть уменьшена примерно на 25%. Звукоизолирующие качества предлагаемых материалов особенно значимы при устройстве внутренних перегородок. Чтобы шумоизолировать квартиру от соседей или лестничных площадок газобетонной кладки или гипсовой пазогребневой плиты недостаточно. Приходится дополнительно закрывать стену слоем минваты, затем гипсокартоном и штукатурить. Но такая конструкция – это как минимум стомиллиметровый дополнительный слой. С помощью легкой штукатурки можно обойтись пятимиллиметровым слоем и достичь таких же результатов.

При всей уникальности нового для рынка продукта компания делает ставку на широкое внедрение смесей VERMIX в строительство. Этому способствует ценовая политика компании, которая определяется минимальными внутренними издержками. На предприятии создан замкнутый производственный цикл от обработки сырья до получения готового продукта, сертифицированная лаборатория обеспечивает входной и выходной контроль качества.

В пользу продукции свидетельствует 60-летний опыт по производству вспученного вермикулита на Слюдяной фабрике и наработки по выпуску сухих модифицированных смесей в самой компании. Кроме того, «Ремикс» является крупнейшим поставщиком кварцевого песка, используемого при приготовлении смесей. По оценке маркетологов компании, смеси с вермикулитом сравнимы по цене с традиционными цементно-песчаными смесями премиум-класса.

Отличает компанию и уровень сервиса: соблюдение сроков и условий договора, возможность индивидуальных заказов для частного потребителя, бесплатная доставка. Выход нового продукта на рынок сопровождается проведением мастер классов и семинаров для строительных организаций. В перспективе уникальные смеси будут доступны в розничной продаже.

особенности, состав и рекомендации. Если в типовом проекте заложен теплый раствор для кладки керамических блоков, не стоит заменять его цементно-песчаным раствором! Где применяется теплоизоляционный состав для кладки блоков

Теплый раствор (теплоизоляционная кладочная смесь) в своем составе имеет пористый материал — перлит. Данный состав позволяет максимально приблизится к значениям теплопроводности теплой керамике.

Как правило коэффициент теплопроводности у теплой кладочной смеси равен — 0,2 Вт/м*К, а средняя плотность 1200 кг/м 3 . В то время как теплопроводность керамических блоков — 0,16 Вт/м*К. Близкие значения

Если теплый раствор заменить на цемент?

При кладке блоков на обычную песчано-цементную смесь в шве образуются мостки холода, которые снижают теплоэффективность стены и строения в общем. Т. е. все затраты на приобретения теплой керамики сводятся к нулю, а затраты на отопление, кондиционирование увеличиваются. Возможно появление плесени на стенах внутри.

Использование и состав теплой смеси

Использование теплой смеси позволяет создать однородную кладку. С максимально приближенными показателями теплопроводности. Состав теплой смеси оптимально подобран для получения пластичного, легкого и долговечного кладочного раствора, при достаточной прочности. Полностью исключает появление мостиков холода, обеспечивает идеальную паропроницаемость кладки.

Производители крупноформатного блока BRAER, WIENERBERGER, Гжельский КЗ, Сталинградский кирпич рекомендуют применять для кладки керамических блоков только теплую кладочную смесь. При этом особенное внимание уделяется на технические показатели смеси.

Такие как:

  • коэффициент теплопроводности
  • плотность смеси
  • прочность на сжатие
  • морозостойкость

Расходы на отопление дома можно сократить, используя энергосберегающие материалы. Для сокращения мостиков холода между швами кладки используют так называемый теплый раствор. Его теплоизоляционные свойства гораздо выше, чем у обычного цементно-песчаного раствора. Для сравнения:

  • Плотность теплого раствора — около 1100-1200 кг/м. куб. Коэффициент теплопроводности — 0,15-0,3 Вт/м*К.
  • Плотность ЦПР — 1500-1600 кг/м. куб. Коэффициент теплопроводности — 0,8-0,9.

За счет образования при застывании пористой массы уменьшается плотность и повышается изоляционная способность материала. Пустоты, препятствующие оттоку тепла, образуются за счет применения в сухой смеси материалов из вспученной глины — перлита, керамзита или вермикулита, используют также пемзу. В полевых условиях невозможно добиться равномерного распределения энергосберегающего наполнителя, поэтому теплый раствор высокого качества можно изготовить только в заводских условиях при наличии промышленного оборудования.

Рекомендованные материалы для кладки с применением теплого раствора

Наибольшая эффективность использования теплых растворов достигается при возведении наружных стен здания из крупных пустотелых блоков, пористого кирпича. Такая кладка обладает примерно однородной теплопроводностью и потерь тепла через отдельные участки не происходит. В сочетании с энергосберегающими оконными пакетами расходы на отопление дома будут существенно ниже, чем при строительстве из обычных материалов.

Общие требования к теплому раствору те же, что и у обычной сухой смеси для кладки: высокая адгезия, пластичность, хорошее заполнение шва.

Теплые кладочные смеси сравнительная таблица
Марка Коэф. Теплопроводности Вт/м*K Расход воды л/кг Подвижность растворной смеси, см Плотность смеси, кг/м3 Прочность на сжатие Мпа Зернистость, мм Морозостойкость Вес мешка, кг
Теплоизоляционная кладочная смесь Perel TKS 2020 0,2 0,34-0,4 6-7 > 5 0-4 50 20
Теплоизоляционная кладочная смесь Perel TKS 6020 0,18 0,25-0,27 6-7 > 5 0-4 50 20
Теплоизоляционная кладочная смесь Perel TKS 8020 0,16 0,6-0,65 6-7 > 5 0-4 50 17,5
Теплоизоляционная кладочная смесь Promix TKS 201 0,22 0,25-0,35 6-7 5 50 25
Теплоизоляционная кладочная смесь Promix TKS 202 0,2 0,34-0,4 6-7 5 50 20
Теплоизоляционная кладочная смесь Promix TKS 203 0,18 0,4-0,5 6-7 5 50 17,5
Теплоизоляционная кладочная смесь перлитовая HAGA ST TERMO ST LT-200 0,21 0,3-0,36 5 0-2,5 50 25
Теплоизоляционная кладочная смесь перлитовая HAGA ST TERMO ST LT-160 0,16 0,55-0,65 5 0-2,5 50 17,5
Теплоизоляционная кладочная смесь перлитовая HAGA ST TERMO ST LT-180 0,18 0,3-0,4 5 0-2,5 50 25
Теплый кладочный раствор с перлитом Quick-Mix LM-21P 0,18 0,57-0,62 6-7 5 0-4 50 17,5
Кладочная теплоизолирующая смесь для керамических блоков C-267 «Теплый шов» 0,25 0,3-0,34 1100 7,5 0-2,5 75 22
Кладочная теплоизоляционная смесь SMARTEK FIX T 0,21 0,36-0,42 700-900 50 15
Теплая кладочная смесь DE LUXE ТЕПЛОШОВ 0,23 0,45-0,5 5 0-3 35 20
Теплоизоляционная кладочная смесь TERMO STAPEL TS-0401 на основе перлита 0,17 0,64-0,68 900-1000 5 0-0,5 50 25

Строительные технологии постоянно обновляются. Появляются новые материалы, заменяя собой старые. Так, сравнительно недавно на рынке появился крупноформатный строительный материал, называемый теплой керамикой или поризованными керамическими блоками. В составе блоков высококачественная глина, древесные опилки и вода. Эти компоненты экологически безопасны, а значит, и изделия из них соответствуют высоким требованиям экобезопасности. Блоки отличаются пористой структурой, которая улучшает звукопоглощение и теплоизоляционные свойства. Эти и другие особенности керамоблоков сделали их особенно популярными при возведении одно- и многоэтажных домов во многих странах Европы. В этой статье речь пойдет о том, как класть керамоблоки, но прежде, предлагаем вам ознакомиться более подробно с достоинствами этого материала.

Теплую керамику используют как профессионалы, так и мастера любители. Объективности ради ниже будут приведены плюсы материала и его минусы. Итак, начнем с преимуществ. В этот список входят:

  1. Стабильность и прочность. Современные технологии изготовления блоков предоставили возможность получить уникальное сочетание низкой теплопроводности и высокой марки прочности материала. Керамические блоки сохранили в себе параметры обычного красного кирпича и приобрели новые свойства.
  2. Энергоэффективность. Керамоблоки обеспечивают воздушно-тепловой баланс высокого качества. Это означает, что в помещение будет поступать свежий воздух при минимальных издержках на его обогрев.
  3. Экологическая безопасность и функция естественного кондиционирования. Благодаря капиллярной структуре блоков, воздух проникает через поры стен, создавая естественный влагообмен. Таким образом, стены будут играть роль натурального кондиционера: при излишке влаги, она будет впитываться в стены, а если в помещении воздух будет излишне сухим, то стены восполнят недостаток влаги. Благодаря этому, исключается вероятность образования грибков и плесени на поверхности стен.
  4. Трещины на оштукатуренных стенах не появятся, так как керамоблоки не дают усадки.
  5. Стыковка паз-гребень. Технология стыковки паз-гребень позволяет выполнять укладку блоков даже в вертикальном положении.

  1. Оштукатурить стены из керамоблока очень просто, так как они имеют слегка шероховатую рифленую поверхность, что обеспечивает надежное сцепление штукатурной смеси с поверхностью стены. Это также очень экономно, так как на оштукатуривание стены из керамоблока вам понадобится в полтора раза меньше штукатурной смеси, нежели для стены из обычного красного кирпича.
  2. Керамоблоки более объемны, чем обычные кирпичи. За счет этого стены из этого материала возводят в несколько раз быстрее, чем из кирпича. Так, сокращается стоимость сооружения.
  3. Небольшой вес блоков снижает нагрузку на фундамент. Экономия может составлять до 40%.
  4. Керамоблоки обладают высокими теплоизоляционными свойствами, поэтому нет необходимости проводить дополнительное утепление сооружений, построенных из них.

Каждый материал обладает как достоинствами, так и недостатками. Поэтому стоит упомянуть и о минусах материала. Главным недостатком считается низкая несущая способность и прочность теплой керамики. Поэтому при строительстве дома из керамоблоков, его нужно дополнительно укрепить. К стенам нельзя будет прикручивать стеллажи , лестницы и другие тяжелые изделия.

Кладка керамических блоков не может выполняться с использованием раствора, применяемого для кладки обычного красного кирпича. В этом случае следует использовать специальные кладочные теплоизоляционные растворы. Это обусловлено разницей в теплотехнических свойствах этих материалов.

Обратите внимание! Если делать швы из обычного цементно-песчаного либо известково-цементного раствора, то они будут создавать мостики холода. Следственно теплоизоляционные свойства стен будут значительно понижены.

Связующее вещество так называемого теплого раствора – цемент, а в качестве наполнителей используется керамзитовый песок, перлит либо пемза. Стоит заметить, что использование теплого кладочного раствора целесообразно при кладке наружных стен. Для строительства внутренних стен используется обычный раствор. Его готовят вручную или в бетономешалке при малых оборотах.

В продаже имеются готовые смеси, продающиеся в сухом виде. Все что требуется от строителя для приготовления раствора – это добавить воду согласно инструкции, прилагаемой к смеси. Раствор должен быть средне плотным. Он не должен заполнять пустоты блоков.

Обратите внимание! Теплый раствор улучшает теплотехнические показатели кладки на 17%.

При кладке керамоблоков используется так называемый постельный шов. При этом важно соблюдать определенный баланс. Очень тонкий шов не выровняет погрешности горизонтали блоков, а толстый – ухудшит прочность кладки. Оптимальная толщина шва – 12 мм. Раствор наносится равномерно.

Обратите внимание! Несущие стены подвержены статической нагрузке, поэтому шов кладки должен быть сплошным. При строительстве перегородок кладочный шов может быть прерывистым.

На юге страны строить наружные стены можно из менее толстых блоков. При кладке стен из кирпича нужно делать не только горизонтальные, но и вертикальные швы. Керамические блоки соединяются между собой технологией паз-гребень, за счет чего необходимость заполнения раствором вертикальных швов отпадает. Это способствует не только экономии раствора, но также сокращает сроки строительства.

До начала кладки на цоколь укладывается гидроизоляционный раствор, на который следует уложить водонепроницаемый материал. При этом ширина этого материала должна превышать толщину кладки на 2–3 см.

Обратите внимание! Надежная гидроизоляция между цоколем и возводимой стеной – это гарантия прочности дома.

После проведения гидроизоляции цоколя следует нанести постельный или горизонтальный шов. Его нужно выровнять по уровню. Начинать при этом следует в высшей точки. Стены из поризованных керамических блоков укладывают при теплой сухой погоде. Температура воздуха должна быть выше +5℃. Незаконченные стены нужно укрывать водонепроницаемым материалом на ночь и на время выпадения осадков.

Кладка начинается с углов. Первые блоки укладывают по углам и соединяют между собой по наружке шнуром-причалкой. Последующие блоки вставляются один в другой по шнуру. При этом нельзя допустить горизонтального смещения кладки.

Бывает, что размеры блоков немного не совпадают. В таком случае их нужно спилить настольной циркулярной или ручной цепной электропилой. При кладке первого ряда важно строго соблюсти горизонталь и углы. При небольшом отклонении от горизонтали блоки простукивают резиновым молотком. Поверхность каждого ряда перед нанесением раствора и укладкой следующего смачивается водой. Если на внешнюю сторону стены затечет раствор, то его следует собрать. Сделать это можно лопаткой.

Отдельного внимания заслуживает перевязка кладки и стены. От этого зависит целостность сооружения. Сдвиг блоков в смежных рядах должен быть не меньше 0,4 высоты блока. Перевязку наружной стены с внутренней осуществляют стальными перфорированными анкерами. Их укладывают в горизонтальные швы нечетных рядов.

Итак, теперь вы готовы к возведению стен из поризованных керамоблоков. Для наглядности в конце этой статьи мы разместили видеоматериалы. Если у вас все же останутся вопросы, то задавайте их нашему эксперту. Он любезно предоставит вам дополнительную информацию.

Видео

В представленном видеоматериале, раскрываются тонкости кладки керамоблока:

Строительство зданий и сооружений из керамических блоков приобрело сейчас массовый характер. Это связано с тем, что позволяют значительно сэкономить на строительстве. Но мало кто знает, что для максимальной эффективности необходимо использовать еще и определенную технологию кладки. Так, для этого рекомендуется использовать клеевой раствор, но его можно использовать, только если толщина шва не будет превышать 2 мм.

Однако это требует высокой степени точности изготовления керамических блоков. Наиболее распространенными на данный момент являются изделия второй категории, которые имеют отклонение размеров ±3 мм. Такие керамические блоки требуют толщину шва при укладке в диапазоне от 8 до 12 миллиметров.

Если при такой толщине шва использовать обычный цементный раствор, это значительно снизит теплоизоляционные характеристики стены (примерно на 30%). Поэтому в данном случае необходимо применять теплый раствор с низкой плотностью (кладочная смесь в сухом виде не должна быть плотнее 1,5 т/м 3).

Характеристики и сфера применения теплых растворов

На сегодняшний день из керамических блоков строят коттеджи, жилые комплексы, административные и офисные помещения. Высокая популярность этого материала связана с такими техническими характеристиками, как теплоизоляция и высокая прочность.

Именно эти свойства должны подкрепляться кладочной смесью. Соответственно, главными требованиями к ней являются:

  • Хорошая крепительная способность;
  • Низкая теплопроводность.

Именно поэтому в большинстве случаев строителями используется так называемый теплый раствор, который обладает низкой плотностью, обеспечивающей его очень высокими теплоизоляционными свойствами. Основой теплого раствора являются полимерные добавки, специальные минеральные наполнители и цемент повышенной прочности.

Совет прораба : чтобы не прогадать с выбором кладочной смеси для теплого раствора в процессе постройки , необходимо учитывать такие характеристики, как способность раствора удерживать влагу, пластичность, теплопроводность теплого раствора и выход готовой кладочной смеси.

Теплопроводность позволит значительно экономить на отоплении, поддерживая постоянную температуру внутри помещения.

От способности кладочной смеси удерживать влагу зависит качество кладки, ведь керамические блоки имеют высокую гигроскопичность. Это не позволит теплому раствору пересохнуть раньше, чем блоки будут установлены на место.

Пластичность значительно повышает удобство работы с кладочной смесью, благодаря тому, что он очень хорошо ложится на поверхность.

Выход годной кладочной смеси определяет, сколько теплого раствора будет получено в процессе приготовления. Для того чтобы этот показатель был максимальным, необходимо покупать качественную кладочную смесь, иначе, сэкономив при покупке, можно прогадать с расходом.

Одним словом, разница в цене между цементно-песочной смесью и теплым раствором с лихвой окупается в зимнее время года, когда, затратив значительно меньшее количество топлива, можно поддерживать очень комфортные условия в помещении.

Видео

ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫЕ ТЕПЛЫЕ КЛАДОЧНЫЕ РАСТВОРЫ И СМЕСИ КУПИТЬ С ДОСТАВКОЙ НА ОБЪЕКТ И СО СКЛАДА В МОСКВЕ

ОТ ВЕДУЩИХ ПРОИЗВОДИТЕЛЕЙ ПО ЛУЧШИМ ЦЕНАМ

Теплые кладочные смеси

Наша компания предлагает, при выполнении общестроительных и специальных работ, теплые кладочные смеси для керамических крупноформатных блоков от ведущих производителей:

  • HAGASTAPEL
  • QUICK-MIX
  • PEREL
  • МЕТА-РУС
  • ТЕРТА

Теплые кладочные смеси производителей HAGASTAPEL, QUICK-MIX, PEREL, МЕТА-РУС, ТЕРТА соответствуют высоким требованиям к современным строительным материалам и благодаря оптимальным рецептурам, обладают малой теплопроводностью (нет «мостков холода»), что является гарантией теплого и долговечного фасада Вашего дома.

ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫЕ КЛАДОЧНЫЕ СМЕСИ РАСТВОРЫ

Предназначены для каменной и (или) кирпичной кладки с повышенными теплоизоляционными свойствами. В последнее время получили широкое распространение стеновые материалы с повышенными теплоизоляционными свойствами — пустотелые поризованые керамические блоки, блоки из бетона на пористых заполнителях, блоки крупноформатные из ячеистых бетонов.

Эффект от применения таких материалов возрастает, если теплопроводность кладочного раствора не уступает аналогичному показателю стенового материала. Как известно, общераспространенные цементно-песчаные кладочные растворы имеют плохие показатели по теплопроводности (0,8-0,9 Вт/м К), особенно по сравнению с керамическими поризованными блоками (0,16 Вт/м К) которые они скрепляют, в результате такой конструкции в местах шва образуются мостики холода. Проведенные в институте строительной физики исследования свидетельствуют, что увеличение толщины швов до 10 мм приводит к снижению среднего термического сопротивления конструкции примерно на 20% за счет появления мостиков холода. Следовательно, очень важно при кладке теплой керамики использовать специальные теплые кладочные растворы . Основой при производстве теплоизоляционной кладочной смеси являются два наполнителя: перлит и керамзит.

Как построить дом с лучшими тепловыми характеристиками?

Использовать в строительстве теплый раствор и блоки ьеплой керамики.

теплый кладочные растворы ПЕРЕЛ (PEREL)

крупноформатный поризованный керамический блок ТЕРМОБЛОК

Идеальное сочетание материалов, отличное качество, отменный результат!

А цена керамического блока ТЕРМОБЛОК меньше таких популярных поризованных блоков POROTHERM, ВИНЕРБЕРГЕР, БРАЕР

Поризованная теплая керамика ТЕРМОБЛОК (Сталинградский камень)

Поризованная теплая керамика ТЕРМОБЛОК (Сталинградский камень)

ПРЕИМУЩЕСТВА п оризованная теплая керамика ТЕРМОБЛОК (Сталинградский камень):

  • ПРОВЕРЕННОЕ КАЧЕСТВО наш товар прошел сертификацию контролирующих органов и обладает всеми нужными документами
  • ВЫГОДНАЯ ЦЕНА наши цены всегда приемлемы
  • БЫСТРАЯ ДОСТАВКА работаем с различными ТК
  • ОДИН К ОДНОМУ высокие стандарты качества и полностью автоматизированная линия позволяет производить керамические блоки максимально идентичными. Минимальные допуски по габаритам и жесктий контроль гарантируют высокое качество каждой партии изделий.
  • ЛЕГЧЕ БЛОК — ДЕШЕВЛЕ ДОМ наши блоки обладают минимальным весом без потери прочности и характеристик теплопроводности. Дома, возводимые из такого материала строятся быстрее а весят меньше. Снижается и стоимости доставки до объекта, а значит и общая стоимости проекта.
  • ЭКОНОМИЯ ТЕПЛА усовершенствованный состав сырья позволяет существенно снизить теплопотери готового строения. Продуманная конструкция и форма, исключают мостики холода в кладке. Соблюдение технологий строительства гарантирует максимальное качество.

Керамический камень применяют в жилом и промышленном строительстве для возведения несущих стен и межкомнатных перегородок.

  • Стены из поризованной керамики не требуют утепления и обеспечивают комфорт в жилых помещениях как летом, так и зимой
  • Время строительства значительно сокращается благодаря пазогребневой системе соединения керамических камней
  • Нагрузка на фундамент становится невысокой благодаря пористой структуре блока.
  • Расход раствора уменьшается, а производительность труда строителей возрастает за счет крупноформатности блоков

(Сталинградский камень) производят на современном немецком оборудовании. Глина добывается на собственном карьере, затем проходит многоступенчатую процедуру переработки. После этого она отправляется на роботизированную линию, которая, продавливая глиняную массу через фильеры, превращает ее в будущие заготовки — блоки. Вначале они сушатся, а позже, уже значительно отвердев, обжигаются природным газом в течение 40 часов. На всех этапах производства происходит постоянный контроль качества. В результате получается экологически чистый и надежный стеновой материал.

Камень керамический поризованный ТЕРМОБЛОК (Сталинградский камень) обладает высокими техническими характеристиками и отличной геометрией. Используя его в строительстве, можно быть уверенным в долговечности и безопасности возведенных объектов жилого и промышленного назначения.

  • Низкая теплопроводность
  • Высокая гвоздимость
  • Высокая механическая прочность
  • Высокая морозостойкость

Купить керамический крупноформатный поризованный блок ТЕРМОБЛОК по лучшей цене с гарантией качества от производителя и доставкой в любой город России : Москва, Санкт-Петербург, Екатеринбург, Нижний Новгород, Казань, Самара, Челябинск, Омск, Ростов-на-Дону, Уфа, Пермь, Волгоград, Воронеж, Саратов, Тольятти, Тюмень, Ижевск, Барнаул, Ульяновск, Владивосток, Хабаровск, Ярославль, Махачкала, Оренбург, Томск, Кемерово, Астрахань, Рязань, Набережные Челны, Пенза, Липецк, Тула, Киров, Чебоксары, Калининград, Курск, Улан-Удэ, Ставрополь, Тверь, Иваново, Брянск, Сочи, Белгород, Архангельск, Владимир, Севастополь, Чита, Калуга, Смоленск, Волжский, Курган, Орел, Череповец, Вологда, Владикавказ, Саранск, Мурманск, Тамбов, Грозный, Кострома, Новосибирск, Красноярск, Рязань, Минск.

В последние годы появилось много новых видов стеновых материалов, которые обладают высокой теплоизоляцией. Однако желаемый эффект оказывается неполным при использовании традиционного кладочного раствора на основе цемента. Полученные швы не отличаются хорошей теплоизоляцией, именно через них происходит охлаждение зданий и повышение расходов на их обогрев. Также обычные растворы могут стать причиной образования на поверхностях стен плесени.

Решить проблему поможет теплоизоляционный кладочный раствор. Специальные составы помогают сохранить теплотехнические параметры стены и снизить теплопотери швов между кирпичами или крупноформатными блоками. При их изготовлении используются пористые материалы, одним из которых может являться перлит.

Особенности теплоизоляционных кладочных смесей

Благодаря теплоизоляционной смеси можно получить однородную кладку. Они обладают специальным составом, который позволяет получить пластичный и долговечный материал с высокой прочностью. Теплоизоляционная кладочная смесь препятствует образованию мостиков холода. Благодаря ей обеспечивается хорошая паропроницаемость. Некоторые производители керамических блоков и других теплоизоляционных материалов рекомендуют для их кладки применялись теплые смеси.

При выборе теплоизоляционной смеси необходимо учитывать такие параметры:

  • плотность;
  • морозостойкость;
  • прочность на сжатие;
  • коэффициент теплопроводности;
  • температура использования.

Благодаря застыванию пористого материала снижается плотность и увеличивается теплозащита материала. Пустоты в нем, которые предотвращают потери тепла, создаются благодаря использованию в составе специальных веществ – керамзита, перлита, пемзы либо вермикулита. При приготовлении смеси на строительной площадке получить равномерное распределение теплоизоляционного наполнителя. Это значит, что высококачественный состав можно изготовить исключительно в заводских условиях с тщательным соблюдением технологии.

Теплый раствор должен обладать следующими характеристиками:

  • пластичность;
  • высокая теплоизоляция;
  • звукопоглощение;
  • хорошая адгезия;
  • декоративная привлекательность;
  • низкая плотность;
  • качественное заполнение шва.

Приготовление теплоизоляционной смеси

Состав следует засыпать в резервуар с теплой водой (на 25 килограмм смеси требуется около 10 литров воды). После этого он смешивается до образования однородной смеси. Раствор должен выстояться до 5 минут, далее он вновь перемешивается несколько минут. Он должен иметь сметанообразную консистенцию. В кладочную смесь нельзя вводить сторонние вещества либо добавки.

Компания «Славдом» предлагает приобрести теплоизоляционные кладочные смеси таких производителей, как RAUF Therme, Porotherm, PEREL и ОСНОВИТ. Они доставляются во все города Российской Федерации. Ближе познакомиться с продукцией можно в одном из наших офисов, которые расположены в Москве и Санкт-Петербурге. Обращайтесь! Наши сотрудники помогут подобрать оптимальный кладочный раствор для Ваших целей!

(PDF) Термические свойства цементного раствора с различными пропорциями смеси

12 • P. Shafigh et al.

Materiales de Construcción 70 (339), июль – сентябрь 2020 г. , e224. ISSN-L: 0465-2746. https://doi.org/10.3989/mc.2020.09219

5. Ким К.-Х.; Чон, Ю.-Э.; Ким, Дж.-К.; Ян, С. (2003) Экспериментальное исследование теплопроводности бетона

.

Сем. Конкр. Рез. 33 [3], 363–371. https://doi.org/10.1016/

S0008-8846(02)00965-1.

6.Демирбоа, Р. (2003) Влияние минеральных добавок на теплопроводность и прочность на сжатие

смолы. Энерг. Строить. 35 [2], 189-192. https://doi.org/10.1016/

S0378-7788(02)00052-X.

7. Лертваттанарук, П.; Макул, Н .; Сирипаттараправат, К. (2012)

Использование ракушек из измельченных отходов в цементных растворах

для кладки и штукатурки. J Управление окружающей средой. 111, 133-

141. https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2012.06.032.

8. Мо, К.Х.; Бонг, CS; Аленгарам, UJ; Джумаат, М.З.;

Яп, С.П. (2017) Оценка теплопроводности, сжатие и остаточной прочности

строительного раствора, армированного полимерным волокном

, с большим объемом топливной золы на основе пальмового масла. Констр.

Стр. Матер. 130, 113-121. https://doi.org/10.1016/j.

сборочный мат.2016.11.005.

9. Олмеда, Дж.; Де Рохас, MS; Фриас, М .; Донателло, С .;

Cheeseman, C. (2013) Влияние добавки нефтяного (нефтяного) кокса

на плотность и теплопроводность цементных паст и растворов

.Топливо. 107, 138-146. https://дои.

орг/10.1016/j.fuel.2013.01.074.

10. Байте, Э.; Мессан, А .; Ханнави, К.; Цобнанг, Ф .; Prince,

W. (2016) Физические свойства и свойства переноса строительного раствора, содержащего

заполнители угольной золы из Теферейре (Нигер).

Constr Build Mater. 125, 919-926. https://doi.org/10.1016/j.

сборочный мат.2016.08.117.

11. Руис-Эрреро, Дж.Л.; Ньето, Д.В.; Лопес-Хиль, А .; Арранц, А .;

Фернандес, А.; Лоренцана, А .; Мерино, С .; Де Саджа, Дж. А.;

Родригес-Перес, М.А. (2016) Механические и термические характеристики

бетона и растворных ячеистых материалов

, содержащих пластиковые отходы. Constr Build Mater. 104, 298-310.

https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2015.12.005.

12. Видодо, С.; Маариф, Ф.; Ган, Б.С. (2017) Термическая

Проводимость и прочность на сжатие легкого веса

Раствор с использованием брекчии пемзы в качестве мелкого заполнителя.

Про. англ. 171, 768-773. https://doi.org/10.1016/j.

проангл.2017.01.446.

13. Кокал Н.Ю. (2016) Исследование влияния различных

мелких заполнителей на физические, механические и

термические свойства строительных растворов. Констр. Строить. Матер. 124, 816-825.

https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2016.08.008.

14. Чжан, Х. (2011) Строительные материалы в гражданском строительстве.

Эльзевир.

15.Сандин, К. (1995) Растворы для каменной кладки и штукатурки

Выбор и применение. В: Building Issues, Vol 7. http://

lup.lub.lu.se/record/526113.

16. Стандарт Малайзии (2003 г.) Портландцемент (обычный

и быстротвердеющий): Часть 1. Спецификация (Вторая редакция

), Малайзия, MS. 522. Департамент стандартов

Малайзия (2003 г.).

17. ASTM C1437 (2007) Стандартный метод испытаний на текучесть

гидравлического цементного раствора, ASTM International,

West Conshohocken, PA, 2007.https://doi.org/10.1520/

C1437-07.

18. Бласкес, К.С.; Мартин, А.Ф.; Ньето, И.М.; Гарсия, ПК;

Перес, Л.С.С.; Гонсалес-Агилера, Д. (2017) Анализ и

исследование различных материалов для заливки в вертикальных геотермальных

замкнутых системах. Продлить. Энергия. 114, 1189-1200.

https://doi.org/10.1016/j.renene.2017.08.011.

19. Бенц Д.П.; Пельц, Массачусетс; Дюран-Эррера, А .; Вальдес, П.;

Juarez, C. (2011) Тепловые свойства крупнообъемных летучих

зольных растворов и бетонов.Дж. Билд. физ. 34 [3], 263-275.

https://doi.org/10.1177/174425

76613.

20. Отхуман, Массачусетс; Ван, Ю. (2011) Тепловые свойства легкого пенобетона при повышенной температуре

. Констр.

Стр. Матер. 25 [2], 705-716. https://doi.org/10.1016/j.

сборочный мат.2010.07.016.

21. Уоллер, В.; Де Ларрард, Ф.; Руссель, П. (1996) Моделирование

повышения температуры в массивных конструкциях HPC. В: 4-й Международный симпозиум

по использованию высокопрочного/

высокопрочного бетона.РИЛЕМ САРЛ Париж.

22. Лайонс, А. (2014) Материалы для архитекторов и строителей,

Рутледж, Лондон.

23. Хашеми, М.; Шафиг, П.; Карим, MRB; Атис, К.Д.

(2018) Влияние соотношения крупного и мелкого заполнителя на свойства

свежего и затвердевшего бетонного покрытия, уплотненного катком

. Constr Build Mater. 169, 553-566. https://

doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2018.02.216.

24. ASTM C270-19ae1 (2019) Стандартная спецификация

для раствора для модульной кладки, ASTM International,

West Conshohocken, PA, 2019.https://doi.org/10.1520/

C0270-19AE01.

25. Юксек, С. (2019) Механические свойства некоторых строительных

камней из вулканических отложений горы Эрджиес (Турция).

Матер. Строительство 69 [334], e187. https://doi.org/10.3989/

mc.2019.04618.

26. Асади, И.; Шафиг, П.; Хассан, Z.F.B.A.; Махьюддин,

Н.Б. (2018) Теплопроводность бетона-обзор.

J. Стр. англ. 20, 81-93. https://doi.org/10.1016/j.работа.

2018.07.002.

27. Реал, С.; Гомес, М.Г.; Родригес, AM; Богас, Дж.А.

(2016) Вклад конструкционного бетона с легким заполнителем

в снижение эффекта теплового моста в

зданиях. Constr Build Mater. 121, 460-470. https://дои.

org/10.1016/j.conbuildmat.2016.06.018.

28. Хашеми, М., Шафиг, П., Аббаси, М. и Асади, И. (2019)

Влияние использования песка с низким содержанием мелких частиц на свойства свежего и

затвердевшего бетона, уплотненного катком —

мент.Примеры строительных материалов,11, e00230.

https://doi. org/10.1016/j.cscm.2019.e00230.

29. Чанг С.-Ю.; Хан, Т.-С.; Ким, С.-Ю.; Ким, Дж.-Х.Дж.; Юм,

К.С.; Лим, Дж.-Х. (2016) Оценка влияния стеклянных шариков

на теплопроводность изоляционного бетона

с использованием изображений микроКТ и функций вероятности. Цем.

Конкр. Композиции 65, 150-162. https://doi.org/10.1016/j.

цемконкомп.2015.10.011.

Сравнительное исследование теплопроводности бетона с зольным остатком угля при различных условиях сушки

Использование золы угольного остатка (CBA) и золы-уноса в бетоне стало более распространенным.Для бетона CBA условия отверждения будут влиять на тепловые свойства бетона из-за высокой водопоглощающей способности заполнителя CBA. Кроме того, содержание CBA и летучей золы в бетоне влияет на тепловые свойства бетона. Таким образом, в этом исследовании изучалось влияние условий сушки и содержания CBA и летучей золы на теплопроводность бетона CBA. Теплопроводность бетона была измерена в двух различных условиях отверждения и сушки: в условиях сушки в печи и в условиях насыщенной поверхностной сушки (SSD) со временем отверждения 28 и 91 день. Бетонные смеси также содержали различные уровни CBA и летучей золы. Песчаный щебень в составе бетонных смесей заменяли на СВА с коэффициентами замены 25, 50, 75 и 100 % по объему. Кроме того, цемент в составе бетонной смеси был заменен золой-уносом с коэффициентами замены 20 и 40% по объему. Теплопроводность бетона в условиях печной сушки была значительно ниже, чем в условиях ССД. Более того, теплопроводность бетона снижалась по мере увеличения содержания ХБК как в условиях сушки в печи, так и в условиях твердого тела.Материальные свойства бетона, в том числе удельный вес, прочность на сжатие и скорость ультразвука, также были измерены в исследовании. По сравнению с условиями SSD прочность на сжатие, удельный вес и скорость ультразвука бетона CBA были значительно ниже в условиях сушки в печи. Кроме того, были предложены зависимости между теплопроводностью и удельным весом, прочностью на сжатие и скоростью ультразвука.

1. Введение

В последнее время глобальное изменение климата привело к увеличению потребления энергии для охлаждения в жаркую погоду и для обогрева в холодную погоду. Применение легкого бетона в строительных материалах для зданий выгодно, поскольку снижает использование энергии в зданиях и способствует эффективному потреблению энергии [1–5]. Тепловые свойства строительных материалов, используемых для бетонных зданий, сильно зависят от пористых заполнителей и плотности материала, поскольку материал с пористыми заполнителями обладает низкой теплопроводностью [3].

Зола угольного остатка (CBA) считается благоприятной для изготовления бетона с низкой теплопроводностью из-за его пористой структуры [6].Теплопроводность раствора с использованием заполнителей СВА снизилась на 64 % при нанесении на растворную смесь СВА [7]. Нгохпок и др. [8] исследовали свойства материала водопроницаемого бетона, содержащего рециклированные и зольные заполнители. Это исследование показало, что использование CBA в водопроницаемом бетоне значительно снижает теплопроводность бетона. Парк и др. [9] также исследовали выбранные прочностные характеристики бетона СВА при различных условиях твердения и сушки. Кроме того, Gooi et al.[10] пришли к выводу, что применение бетона CBA является перспективным методом повышения энергоэффективности зданий.

Кроме того, летучая зола также влияет на теплопроводность бетона. Сопротивление тепловому потоку золы-уноса на 15-40 % выше, чем у кварцевого песка [11]. Однако на сопротивление тепловому потоку летучей золы влияет содержание влаги, поэтому оно может резко снизиться в условиях более высокой влажности. Влияние содержания летучей золы на тепловые и механические свойства легкого бетона было проанализировано в исследовании Чжоу и Брукса [12].Результаты их испытаний показали, что легкий бетон, содержащий летучую золу, имеет низкую теплопроводность, но сохраняет свою механическую прочность. Брукс и др. [4] сравнили тепловые и механические свойства бетона, содержащего четыре различных типа легких наполнителей, в том числе летучую золу. Согласно их исследованию, теплопроводность бетона уменьшалась по мере увеличения содержания летучей золы, а плотность бетона, содержащего летучую золу, была выше, чем у другого бетона, использованного в исследовании.

Однако, хотя CBA и зольная пыль влияют на теплопроводность бетона, в большинстве исследований оценивается исключительно влияние только CBA или зольной пыли на теплопроводность получаемого бетона. Исследования влияния содержания СВА и летучей золы на теплопроводность бетона, в котором они используются одновременно, все еще ограничены. Гош и др. [13] исследовали термические свойства строительного раствора, содержащего летучую золу и СВА в качестве заменителя песка. Кроме того, очень мало исследований, изучающих влияние содержания влаги или условий сушки на теплопроводность легкого бетона, содержащего как CBA, так и летучую золу.Хан [14] исследовал теплопроводность обычного бетона при различном содержании влаги и показал, что на теплопроводность бетона влияет влажность. Согласно исследованию Zhang et al. [15], теплопроводность обычного бетона, содержащего известняк и гранит в качестве крупных заполнителей, увеличивалась по мере увеличения степени насыщения бетона.

Кроме того, ожидается, что использование CBA и летучей золы снизит теплопроводность бетона. На теплопроводность бетона, содержащего СВА и летучую золу, также могут влиять условия сушки или содержание влаги внутри бетона из-за высокой водопоглощающей способности СВА [3–5].

Бетон CBA может быть благоприятен для снижения теплопроводности стен зданий, но неблагоприятен для повышения прочности бетонных конструкций из-за легкости бетона. Влажность бетона зависит от условий твердения и сушки. В конце концов, условия твердения и сушки влияют на прочностные и тепловые свойства бетона.Поэтому важно влияние условий твердения и сушки как на прочностные, так и на тепловые свойства бетона СВА. Исследование влияния условий отверждения и сушки на прочностные свойства, включая прочность на сжатие, прочность на растяжение при раскалывании и прочность на растяжение при изгибе, было выполнено в более ранней работе [9]. Тем не менее, исследование влияния условий твердения и сушки на теплопроводность бетона, содержащего CBA и летучую золу, очень ограничено, и, соответственно, исследование влияния условий твердения и сушки на теплопроводность бетона должно быть проанализировано.

Таким образом, это исследование было направлено на выявление влияния условий отверждения и сушки на теплопроводность бетона, содержащего CBA в качестве замены мелкого заполнителя и летучей золы в качестве замены цемента, соответственно. В частности, была исследована теплопроводность бетона в условиях насыщенной поверхностной сушки (SSD) и в условиях сушки в печи. Кроме того, свойства материала используемого бетона были проанализированы при различном содержании CBA и летучей золы.

2.Материалы

Дробленый природный крупный заполнитель, использованный в смеси, имел максимальный размер 20 мм и плотность 2,60 г/см 3 . Песок, используемый в качестве мелкого заполнителя, имел максимальный размер 5 мм и плотность 2,61 г/см 3 . Свойства материала крупного и мелкого заполнителя, включая плотность и водопоглощение, были измерены, как показано в таблице 1. На рисунке 1 также представлено распределение размера частиц природного мелкого и крупного заполнителя.


CBA

Совокупный
Водопоглощение (%) Плотность (G / см 3 )

3.88 1,84
крупнозернистого заполнител 1,02 2,60
Мелкий заполнитель 0,64 2,61

CBA был получен от тепловой электростанции и используется в качестве замены мелкого заполнителя. CBA, использованный в этом исследовании, был собран на коммерческой тепловой электростанции (Korea South-East Power Co., Ltd., Yeongheung Power Division, Yeongheung, Корея).На теплоэлектростанции действует строгая программа обработки отходов, поэтому с этой электростанции был собран CBA. Кроме того, для обеспечения постоянства CBA он был выбран из одной и той же партии производственного процесса. CBA является побочным продуктом сжигания угольного топлива на тепловых электростанциях. Угольное топливо, поступающее из разных источников или сжигаемое в разных производственных процессах, обусловливает некоторую изменчивость свойств СВА. Поэтому, чтобы избежать таких вариаций и максимально обеспечить согласованность АЗВ, поставщик подтвердил, что АЗВ, использованный в этом исследовании, был поставлен из одного и того же источника и произведен одной и той же партией.Кроме того, для исследования компонентов ХБС были случайным образом отобраны некоторые образцы ХБС, которые были проанализированы с помощью рентгенофлуоресцентной спектрометрии (РФА). Результаты анализа компонентов для ХБС, представленные в табл. 2, показали, что составы образцов были схожими, что обеспечивало консистенцию ХБС.


Компонент CBA (%) Fly Ash (%) OPC (%)

AL 2 O 3 26. 20 22,10 4,59
СаО 3,93 6,42 65,00
SiO 2 55,70 55,80 17,60
Fe 2 О 3 70257 7.53 9.26 9.26 3.43
K 2 O 1.17 1.17 1.30 1.13
Na 2 o 0.76 1,33 0,19
MgO 1,09 1,69 3,53
SO 3 0,76 3,76

Свойства бетона, содержащего CBA, зависят от свойств CBA. Чтобы обеспечить воспроизводимость результатов испытаний, проведенных для изучения характеристик бетона CBA, важно получить CBA, произведенный в одной партии и полученный из одного и того же источника, поскольку результаты испытаний могут различаться из-за различных производственных процессов, используемых для изготовления бетона. ЦБ.

Перед добавлением CBA в бетонную смесь ее измельчали ​​до достижения гранулометрического состава, аналогичного гранулометрическому составу мелкого заполнителя. Для замены измельченных мелких заполнителей в смеси оставляли частицы ХБК размером от 0,15 до 5,0 мм. На рис. 2 представлено распределение по размерам при замене природного мелкого заполнителя CBA при различных коэффициентах замещения. Предполагалось, что изменение распределения по размерам при включении как мелкого заполнителя, так и CBA повлияет на плотность бетона CBA, которая связана с теплопроводностью бетона.В таблице 1 представлены физические свойства CBA и природного крупного и мелкого заполнителя. По сравнению с мелким заполнителем, CBA имел меньшую плотность со значением 1,84 г/см 3 , но его водопоглощение было в 6 раз выше, чем у мелкого заполнителя. Удельная поверхность CBA, используемого в этом исследовании, не измерялась. Таким образом, частицы CBA перед добавлением в смесь сушили в условиях SSD. В таблице 2 приведены химические составы ХБК и мелкого заполнителя. Из таблицы видно, что СВА содержал большое количество диоксида кремния (SiO 2 ), превышающее 50% от общего количества компонентов.


Обыкновенный портландцемент (OPC) имеет удельный вес 3,15 г/см 3 и удельную поверхность 2800 см 2 /г. OPC сочетали с летучей золой в качестве связующего в смесях. Удельный вес и удельная поверхность летучей золы составляли 2,61   г/см 90 245 3 90 246 и 3650   см 90 245 2 90 246 /г соответственно. Таблица 2 показывает, что как CBA, так и летучая зола содержат большое количество Al 2 O 3 и SiO 2 , улучшающих пуццолановую реакцию в бетоне.

3. Экспериментальная программа
3.1. Пропорции смешивания

Были приготовлены две серии смесей с точки зрения содержания летучей золы, как показано в Таблице 3 в этом исследовании, которые применялись в более раннем исследовании [9]. Для первой серии смесей OPC был заменен летучей золой в объемном соотношении 20%. Кроме того, мелкий заполнитель был заменен на CBA в объемных соотношениях 25%, 50%, 75% и 100%. Кроме того, учитывалось влияние времени отверждения. Для второй серии смесей OPC был заменен летучей золой в объемном соотношении 40%.CBA также использовался для замены мелкого заполнителя в двух различных соотношениях 50% и 100% по объему в этой серии смешивания. Согласно комитету ACI 211 [16], замена цемента летучей золой должна составлять от 10% до 35%, чтобы получить преимущества от использования летучей золы. Рекомендуемое максимальное значение из ACI 211 примерно соответствует коэффициенту замещения 40%. Поэтому OPC заменили летучей золой в объемном соотношении 40%. Кроме того, по сравнению с бетоном с летучей золой при коэффициенте замещения 20%, бетон с летучей золой при коэффициенте замещения 40% можно было бы отличить более четко благодаря более высокому коэффициенту замещения.


смеси W / B CBA Содержание по объему (%) единичный вес (кг / м 3 )
Вода Binder Совокупный Грубый агрегат
OPC FA Natural CBA CBA

F4-B000 0. 34 0 178.5 357,0 168,5 650,0 0,0 878,5
F4-B050 0,34 50 178,5 357,0 168,5 325,0 230,7 878,5
F4-B100 0.34 100 100 178,5 357.0257 357.0 168.0 0.0 461.4 461,4 878.5
F2-B000 0.32 0 178,5 476,0 84,2 650,0 0,0 878,5
F2-B025 0,32 25 178,5 476,0 84,2 487,5 115,4 878,5
F2-B050 0.32 50 178,5 476,0 84,2 325,0 230,7 878,5
F2-B075 0. 32 75 178,5 476,0 84,2 162,5 346,1 878,5
F2-B100 0,32 100 178,5 476,0 84,2 0,0 461,4 Примечания: OPC: обычный портландцемент; FA: летучая зола; CBA: зольный остаток угля; w/b: соотношение воды и связующего.

Соотношение вода/вяжущее 0,32 и 0,34 применяли в первой и второй сериях смешивания соответственно. В частности, из-за высокого водопоглощения CBA, CBA и природные заполнители перед смешиванием сушили в условиях SSD. Для улучшения удобоукладываемости свежего бетона в смеси серий F2 и F4 были добавлены воздухововлекающие добавки 6,72 и 6,31 кг/м 3 и HWRAs 1,88 и 1,77 кг/м 3 соответственно.

3.2. Отверждение и сушка бетона

В соответствии со стандартом KS F 2405 [17] для оценки удельного веса и прочности на сжатие бетона СВА были отлиты цилиндрические образцы бетона размерами 100 мм × 200 мм. В этом исследовании использовались два различных режима отверждения и сушки.

Для условий отверждения водой и SSD цилиндрические образцы бетона были извлечены из формы после 24 часов заливки бетона в формы, а затем отверждены в хранилище воды при 23 ± 2°C за сутки до испытаний [18].После этого влага с поверхности цилиндрических бетонных образцов удалялась полотенцами и, наконец, перед измерением они выдерживались при комнатной температуре в лаборатории. Напротив, для условий отверждения на воздухе и сушки в печи цилиндрические образцы бетона были извлечены из формы после 24 часов заливки бетона в формы, а затем отверждены в хранилище с водой при температуре 23 ± 2 ° C в течение 7 дней. После этого они выдерживались при комнатной температуре в лаборатории до суток перед испытаниями. Наконец, цилиндрические бетонные образцы были высушены в печи в камере при 105 ± 5°C в течение 24 часов перед испытанием.

Вкратце, далее условия отверждения в воде и SSD обозначаются как условия SSD, а условия отверждения на воздухе и сушки в печи обозначаются как условия сушки в печи.

3.3. Измерение тепловых свойств

Для измерения теплопроводности твердых материалов существует несколько методов, таких как ASTM D 5334-05 [19], метод двух линейных параллелей (TLPP) [20] и переходный плоский источник (TPS). метод [21, 22]. Среди этих методов метод TPS широко используется для измерения теплопроводности бетона.Метод измерения теплопроводности, использованный в этом исследовании, был основан на методе TPS. Теплопроводность образцов бетона CBA была измерена с помощью испытательного устройства TPS1500, поставленного Hot Disk Ltd. (Гетеборг, Швеция), как показано на рисунке 3. Датчик горячего диска был вставлен между двумя полуцилиндрами для измерения теплопроводности. Поверхности среза бетонного образца были отполированы для обеспечения ровной поверхности перед установкой датчика. В термодатчик подавалось электрическое напряжение, и элементы датчика нагревались при работе прибора ТПС1500.В этот момент датчик исследовал теплопроводность бетонных образцов. Эта процедура проводилась трижды в течение не менее 90 минут для обеспечения точности измерений с учетом теплового равновесия образцов бетона. Измерение теплопроводности бетона СВА было выполнено в условиях твердого и сухого состояния с возрастом отверждения 28 и 91 день.

3.4. Измерение свойств материала

Удельный вес (объемная плотность) бетона CBA оценивался в условиях SSD и сушки в печи с возрастом отверждения 28 и 91 день.Возраст отверждения 28 дней обычно используется для проектирования конструкционного бетона. Кроме того, ожидается, что применение CBA и золы-уноса улучшит прочностные свойства бетона, приготовленного с длительным отверждением, благодаря пуццолановым свойствам этих двух добавок. Таким образом, это исследование было сосредоточено на изучении свойств материала бетона CBA после отверждения в течение 28 и 91 дня.

Были измерены размеры и вес трех различных цилиндрических образцов бетона.Затем удельный вес бетона CBA был тщательно измерен три раза и, наконец, было рассчитано среднее значение удельного веса бетона CBA. Эта процедура измерения подразумевала, что вероятность человеческих ошибок в измерениях была очень низкой. Поэтому предполагалось, что результаты теста относятся только к тестовым переменным.

Дополнительно три цилиндрических образца каждой серии были испытаны на универсальной испытательной машине усилием 2000 кН для оценки прочности бетона СВА на сжатие в соответствии с КС Ф 2405 [17].Были определены средние значения прочности на сжатие бетона CBA в условиях SSD и сушки в печи.

Наконец, три цилиндрических образца были использованы для исследования скорости ультразвука бетона CBA в соответствии с ASTM C597-09 [23]. Прибор для измерения скорости ультразвука включал два преобразователя: генератор импульсов и приемник. Для измерения скорости ультразвука в бетоне рекомендуется использовать ультразвуковой импульс с частотой 50∼55 кГц [23–25].Поэтому в данном исследовании использовался прибор с частотой импульсов 54 кГц. Были представлены средние скорости ультразвука бетона CBA в условиях SSD и сушки в печи.

4. Результаты испытаний и обсуждение
4.1. Теплопроводность бетона СВА

На рис. 4(а) представлена ​​теплопроводность бетона СВА с различным содержанием летучей золы (серии F2 и F4) и при различных условиях сушки в возрасте отверждения 28 дней. Характеристики S и D в подписи к рисунку представляют условия SSD и сушки в печи соответственно.

Теплопроводность бетона CBA уменьшилась, когда условия сушки были изменены с условий SSD на условия сушки в печи. В частности, для образцов бетона серии Ф2 с содержанием ХБК 0 %, 25 %, 50 %, 75 % и 100 % теплопроводность бетона в условиях термической сушки снизилась на 15,9 %, 18,1 %, 18,4 %. , 18,0 % и 19,0 % соответственно по сравнению с бетоном в условиях SSD. Что касается бетона серии F4 с содержанием СВА 0 %, 50 % и 100 %, теплопроводность бетона в условиях термической сушки снизилась на 17.2 %, 20,6 % и 15,6 % соответственно по сравнению с бетоном в условиях SSD. Наконец, результаты испытаний показали, что теплопроводность бетона CBA, приготовленного в условиях сушки в печи, значительно снизилась. Бетон с высокой теплопроводностью увеличивает потери тепла через стены в строительных конструкциях. Следовательно, применение бетона с низкой теплопроводностью, такого как бетон CBA, проанализированный в этом исследовании, может снизить теплопередачу и, таким образом, потребление энергии в строительных конструкциях.

Снижение теплопроводности бетона СВА, приготовленного в условиях сушки в печи, было связано с его низким содержанием влаги и степенью гидратации из-за различных процедур отверждения образцов бетона. Образцы бетона, отвержденные в условиях SSD, сохраняли влагу, так как образцы выдерживались только одни сутки при комнатной температуре после извлечения их из резервуара с водой, а затем удалялась влага с поверхности бетона. Поэтому ожидается, что по сравнению с бетоном, отвержденным в условиях сушки в печи, теплопроводность бетона, отвержденного в условиях SSD, будет выше из-за более высокого содержания влаги внутри пористого бетона.Условия SSD идеальны, поскольку образец бетона полностью пропитан влагой во время измерения. Условия сушки в печи также идеальны, поскольку предполагается, что образцы бетона полностью высушиваются во время измерения. Условия SSD и условия сушки в печи, исследованные в этом исследовании, являются двумя крайними условиями. Влажность реальных образцов бетона зависит от условий окружающей среды и влажности, которым они подвергаются.

Испарение воды из-за методов сушки в печи увеличило количество пор без влаги в бетоне CBA; таким образом, теплопроводность бетона CBA уменьшилась в условиях сушки в печи.Более того, эта тенденция была аналогична результатам некоторых предыдущих исследований обычного бетона [20, 26, 27]. Ким и др. [20] показали, что содержание влаги в образцах бетона является основным фактором, влияющим на теплопроводность обычного бетона. Нгуен и др. [28] исследовали влияние влажности на теплопроводность бетона, в том числе с различными видами легких заполнителей. Они обнаружили, что теплопроводность легкого бетона увеличивается почти линейно с содержанием влаги.Кроме того, удельная поверхность ХБС может влиять на теплопроводность и прочностные свойства бетона, поскольку удельная поверхность ХБС влияет на ускорение пуццолановой реакции [29].

Влияние содержания СВА на теплопроводность бетона СВА также показано на рис. 4(а). Теплопроводность серии F2 в условиях ТСД постепенно снижалась по мере увеличения содержания ХБК. Теплопроводность образцов серии Ф2 в условиях ТСД постепенно уменьшалась в 3 раза.9%, 9,1%, 11,7% и 15,0%, так как природный мелкий заполнитель был заменен на 25%, 50%, 75% и 100% CBA соответственно. Наблюдалась также тенденция к снижению теплопроводности серии F4 в условиях ТСД с содержанием ХБК. Теплопроводность серии F4 снизилась с 1,77 Вт/м∙К до 1,46 Вт/м∙К при увеличении замены мелкого заполнителя ХБК с 0% до 100%. Кроме того, теплопроводность серий F2 и F4 в условиях сушки в печи постепенно снижалась.Теплопроводность серии F2 уменьшилась с 1,54 Вт/м∙К до 1,27 Вт/м∙К, а серия F4 уменьшилась с 1,47 Вт/м∙К до 1,23 Вт/м∙К. Из-за пористой структуры CBA бетонная смесь, содержащая CBA, вызывала увеличение пористости бетона. Следовательно, теплопроводность бетона СВА уменьшилась.

Влияние содержания летучей золы на теплопроводность бетона CBA показано на рис. 4(а). Строго говоря, теплопроводность серии F4 была ниже, чем у серии F2, но разница не была существенной.Брукс и др. [4] исследовали влияние золы-уноса на тепловые свойства бетона в условиях SSD. Результаты их испытаний показали, что теплопроводность бетона значительно снижается по мере увеличения содержания летучей золы в смеси. Таким образом, сравнение результатов теплопроводности этого исследования и предыдущего исследования показало, что характеристики летучей золы, которые зависят от ее источника, могут влиять на теплопроводность бетона CBA, содержащего летучую золу.

На рис. 4(b) показано влияние возраста отверждения на теплопроводность серии F2. На рисунке видно, что теплопроводность бетона CBA увеличивается с возрастом отверждения. В частности, что касается бетона CBA в условиях SSD, теплопроводность образцов F2-BA00, F2-BA025, F2-BA050 и F2-BA100 увеличилась на 5,8 %, 5,4 %, 7,8 %, 5,1 % и 5,8 % соответственно. , когда возраст отверждения был увеличен с 28 до 91 дня. Что касается бетона CBA в условиях сушки в печи, теплопроводность бетона через 91 день составила 8.на 0~14,4% больше, чем у бетона через 28 дней.

4.2. Удельный вес бетона CBA

Удельный вес бетона CBA при различных условиях отверждения и сушки с возрастом отверждения 28 дней показан на рисунке 5 (а). Удельный вес бетона CBA уменьшился по мере того, как условия сушки перешли от условий SSD к условиям сушки в печи. Что касается образцов серии F2 с различным содержанием ХБК, то удельный вес в условиях SSD был на 3,3-4,1 % больше, чем в условиях термической сушки.Что касается серии F4 с различным содержанием CBA, удельный вес в условиях SSD также был на 3,4-4,8% больше, чем в условиях сушки в печи. Таким образом, результаты испытаний показали, что состояние сушки образцов влияет на удельный вес бетона CBA. Это явление может быть вызвано испарением воды из образцов, содержащих СВА, при сушке в печи.

Влияние содержания СВА на удельный вес бетона СВА также показано на рис. 5(а). Удельный вес бетона CBA уменьшался по мере увеличения содержания CBA.Удельный вес образцов бетона серии F2 в условиях SSD уменьшился с 2273 кг/м 3 до 2169 кг/м 3 по мере увеличения содержания СВА от 0% до 100%. Удельный вес образцов бетона серии F2 при высушивании в печи снизился с 2 185 кг/м 3 до 2 079 кг/м 3 по мере увеличения содержания CBA с 0% до 100%, что аналогично проанализировано в исследовании Парк и др. [9]. Снижение удельной массы наблюдалось и у образцов серии F4.Удельный вес серии F4 уменьшился на 4,4 % в условиях SSD и на 4,5 % в условиях термической сушки при увеличении содержания CBA до 100 %. Уменьшение удельного веса с содержанием ХБК связано с высокой пористостью ХБК. В исследовании Singh и Siddique [30] сообщалось о значительном снижении удельного веса из-за содержания CBA в условиях SSD. В их исследовании снижение удельной массы достигало примерно 10% при увеличении содержания ХБК с 20 до 100%, что было связано с низкой плотностью агрегата ХБК.Однако добавление золы-уноса в бетонную смесь может сделать микроструктуру бетона более плотной; снижение удельного веса в этом исследовании было ниже, чем в предыдущем исследовании.

Кроме того, удельный вес серий F2 и F4 сравнивался для изучения влияния содержания летучей золы на удельный вес. В целом удельный вес серии F4 был ниже, чем у серии F2 как при твердом хранении, так и при сушке в печи; однако этот результат не был значительным.В частности, в условиях SSD удельный вес образцов серии F4, содержащих 50 % и 100 % CBA, был примерно на 0,9 % ниже, чем у образцов серии F2, содержащих 50 % и 100 % CBA. В условиях сушки в печи удельный вес образцов серии F4, содержащих 50% и 100% ХБК, был примерно на 0,5-0,8% ниже, чем у образцов серии F2, содержащих 50% и 100% ХБК.

Сравнение удельного веса образцов серии F2 для двух разных возрастов отверждения представлено на рис. 5(b).Удельный вес образцов серии F2 в условиях SSD и сушки в печи был улучшен по мере увеличения срока отверждения; однако улучшение было невелико.

4.3. Прочность на сжатие бетона CBA

Прочность на сжатие бетона CBA в условиях сушки в печи была значительно ниже, чем у бетона CBA в условиях SSD, как показано на рисунке 6 (а). Прочность на сжатие образцов серий F2 и F4 значительно снизилась в условиях сушки в печи.Сравнение прочности на сжатие бетона с различным содержанием CBA также показано на рисунке 6 (а). Прочность бетона на сжатие снижалась по мере увеличения содержания CBA как в условиях сушки в печи, так и в условиях SSD. Прочность на сжатие серии F2 в условиях SSD постепенно снижалась на 4,1%, 5,9%, 7,0% и 10,7% при замене мелкого заполнителя на 25%, 50%, 75% и 100% CBA соответственно. Кроме того, прочность на сжатие серии F2 в условиях сушки в печи снизилась с 56.3 МПа до 51,3 МПа при повышении содержания ХБК от 0% до 100%. Кроме того, снижение прочности на сжатие с увеличением содержания ХБК наблюдалось и в образцах серии Ф4. В частности, прочность на сжатие образцов серии F4 в условиях SSD была на 3,4-5,9% выше, чем в условиях сушки в печи.

Прочность на сжатие бетона в возрасте отверждения 28 дней в условиях SSD в этом исследовании снизилась на 4,2-15,1% по мере увеличения содержания CBA.Между тем, другое исследование [31] показало, что прочность на сжатие бетона CBA в возрасте отверждения 28 дней в условиях SSD снизилась на 18,2-27,3%, поскольку мелкий заполнитель был заменен на заполнитель CBA в количестве 25-100% по объему. Таким образом, снижение прочности на сжатие в этом исследовании было меньше, чем снижение прочности на сжатие в предыдущем исследовании. Этот результат может быть связан с совместным действием CBA и летучей золы, которые сделали микроструктуру бетона более плотной, как обсуждалось Majhi и Nayak [32], по сравнению с тем, когда в бетонной смеси использовались либо CBA, либо летучая зола.

Сравнение прочности на сжатие образцов бетона серии F2 с разным возрастом отверждения показано на рис. 6(b). Прочность на сжатие бетона CBA с возрастом отверждения 91 день была выше, чем у бетона с возрастом отверждения 28 дней. Улучшение прочности на сжатие с увеличением срока отверждения было связано с пуццолановой реакцией CBA и летучей золы. Пуццолановая реакция CBA и летучей золы развивалась с увеличением времени отверждения. Сравнение также показало, что влияние возраста отверждения на прочность на сжатие в условиях сушки в печи было больше, чем влияние возраста отверждения на прочность на сжатие в условиях SSD.Этот результат означает, что на развитие пуццолановой реакции с увеличением возраста отверждения влияют условия отверждения.

4.4. Ультразвуковая скорость бетона CBA

На рис. 7(a) показано сравнение ультразвуковой скорости бетона CBA в условиях SSD и сушки в печи с возрастом отверждения 28 дней. Что касается образцов серии F2, скорость ультразвука образцов в условиях сушки в печи была на 5,8-6,2% ниже, чем у образцов в условиях SSD.Кроме того, что касается образцов серии F4, скорость ультразвука образцов в условиях термической сушки была на 5,7-6,6 % ниже, чем у образцов в условиях SSD. Таким образом, результаты испытаний показали, что на скорость ультразвука в бетоне CBA влияли условия сушки.

Влияние содержания СВА на скорость ультразвука в бетоне СВА при двух различных условиях сушки можно увидеть на рис. 7(а). Относительно образцов серии F2 скорость ультразвука в условиях SSD уменьшилась на 0.9~3,3%, а скорость ультразвука в условиях сушки в печи уменьшалась на 3,4% при увеличении содержания ХБК от 0 до 100%.

На рис. 7(a) также показано сравнение скорости ультразвука в бетоне CBA с различным содержанием летучей золы. Образцы с высоким содержанием летучей золы показали низкую скорость ультразвука. Например, скорости ультразвука образцов F4-BA050 и F4-BA100 были на 0,8% и 1,1% ниже, чем у образцов F2-BA050 и F2-BA100 соответственно в условиях SSD.Ультразвуковые скорости образцов F4-BA050 и F4-BA100 составляли 4033 м/с и 3965 м/с, тогда как скорости ультразвука образцов F2-BA050 и F2-BA100 составляли 4066 м/с и 3992 м/с соответственно при условия сушки в печи. Таким образом, результаты испытаний показали, что содержание летучей золы оказало незначительное влияние на скорость ультразвука в бетоне CBA как в условиях SSD, так и в условиях сушки в печи.

Рисунок 7(b) показывает, что скорость ультразвука бетона CBA увеличивалась с увеличением возраста отверждения как в условиях SSD, так и в условиях сушки в печи.В частности, в отношении образцов бетона, содержащих 25 %, 50 %, 75 % и 100 % CBA в условиях SSD, скорость ультразвука увеличилась на 2,6 %, 2,7 %, 3,3 % и 2,4 % соответственно по мере увеличения срока твердения. от 28 до 91 дня.

5. Взаимосвязь между теплопроводностью и свойствами материала

Взаимосвязь между теплопроводностью и удельным весом бетона CBA в условиях как SSD, так и сушки в печи показана на рисунке 8. На рисунке показано, что теплопроводность Бетон CBA имел тесную связь с удельным весом.


Замена природного заполнителя на СВА повысила пористость бетона, а бетон с высокой пористостью имеет низкую теплопроводность. Следовательно, теплопроводность бетона СВА снизилась из-за его высокой пористости.

На основе регрессионного анализа связь между теплопроводностью и удельным весом была выражена следующим уравнением: где k — теплопроводность (Вт/м·К), а ν — удельный вес (кг/м 3 ).Коэффициент детерминации ( R 2 ) этого уравнения был близок к 1, что означало, что уравнение можно использовать для точного прогнозирования теплопроводности.

Взаимосвязь между теплопроводностью и прочностью на сжатие бетона CBA в условиях как SSD, так и в условиях сушки в печи также показана на рисунке 9. Теплопроводность бетона CBA увеличивается линейно с увеличением прочности на сжатие. Экспоненциальное уравнение для прогнозирования теплопроводности бетона CBA с использованием прочности на сжатие предлагается следующим образом: где k — теплопроводность (Вт/м∙K), а f c — прочность на сжатие ( МПа).Это уравнение можно было использовать для точного прогнозирования теплопроводности, поскольку коэффициент детерминации этого уравнения был близок к 1. теплопроводность и скорость ультразвука бетона СВА были близкими, как и связь между теплопроводностью и удельным весом и прочностью на сжатие бетона СВА. Предсказание теплопроводности путем измерения скорости ультразвука было предложено следующим образом: где k — теплопроводность (Вт/м∙K), а V — скорость ультразвука (м/с).Предложенное уравнение хорошо предсказало теплопроводность, поскольку коэффициент детерминации R 2 этого уравнения был близок к 1.


условия на теплопроводность и свойства материала бетона СВА. Кроме того, было исследовано влияние уровней СВА и летучей золы на теплопроводность бетона СВА. Основываясь на обширных результатах испытаний, можно сделать следующие выводы этого исследования: (1) Результаты испытаний показали, что условия отверждения и сушки повлияли на удельный вес бетона CBA.По сравнению с таковой в условиях SSD удельный вес бетона CBA в условиях термической сушки уменьшился примерно на 3-4%. Это уменьшение удельного веса может быть связано с испарением воды из заполнителя CBA и степенью гидратации бетона при различных условиях отверждения. (2) Условия сушки значительно повлияли на теплопроводность бетона CBA. Теплопроводность бетона CBA значительно снизилась, когда образцы имели низкое содержание влаги. Теплопроводность бетона СВА снизилась на 15-20% в условиях термической сушки.Кроме того, теплопроводность бетона CBA также значительно снижается с увеличением содержания CBA. Более того, влияние содержания летучей золы на теплопроводность бетона СВА было незначительным. (3) Условия отверждения и сушки влияли на прочность на сжатие бетона СВА. Прочность на сжатие бетона CBA снизилась на 14-16% в условиях сушки в печи. Кроме того, замена мелкого заполнителя на CBA снизила прочность на сжатие полученного бетона.(4) Скорость ультразвука в бетоне CBA значительно зависит от условий сушки. В частности, скорость ультразвука была примерно на 6% ниже, когда условия сушки были изменены с условий SSD на условия сушки в печи. Кроме того, скорость ультразвука в бетоне CBA уменьшилась примерно на 3,3% при повышении уровня CBA. SSD и условия сушки в печи.Эти отношения могут быть применены для прогнозирования теплопроводности бетона CBA путем измерения трех упомянутых выше свойств материала.

Доступность данных

Данные, использованные для подтверждения результатов этого исследования, можно получить у соответствующего автора по запросу.

Конфликт интересов

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов в связи с публикацией данной рукописи.

Благодарности

Это исследование было поддержано Министерством торговли, промышленности и энергетики (MOTIE) и Корейским институтом энергетических исследований (KETEP) (номер.20181110200070).

%PDF-1.6 % 1145 0 объект > эндообъект внешняя ссылка 1145 225 0000000016 00000 н 0000006802 00000 н 0000006981 00000 н 0000007009 00000 н 0000007052 00000 н 0000007184 00000 н 0000007221 00000 н 0000007555 00000 н 0000007592 00000 н 0000007732 00000 н 0000007872 00000 н 0000008571 00000 н 0000009294 00000 н 0000009797 00000 н 0000009835 00000 н 0000010102 00000 н 0000010180 00000 н 0000010453 00000 н 0000010676 00000 н 0000011563 00000 н 0000012321 00000 н 0000013188 00000 н 0000014130 00000 н 0000015046 00000 н 0000015991 00000 н 0000016976 00000 н 0000017635 00000 н 0000020306 00000 н 0000068876 00000 н 0000107103 00000 н 0000107179 00000 н 0000107232 00000 н 0000107306 00000 н 0000107395 00000 н 0000107518 00000 н 0000107574 00000 н 0000107776 00000 н 0000107888 00000 н 0000107943 00000 н 0000108024 00000 н 0000108139 00000 н 0000108194 00000 н 0000108315 00000 н 0000108370 00000 н 0000108484 00000 н 0000108539 00000 н 0000108676 00000 н 0000108731 00000 н 0000108982 00000 н 0000109061 00000 н 0000109116 00000 н 0000109202 00000 н 0000109297 00000 н 0000109359 00000 н 0000109532 00000 н 0000109657 00000 н 0000109712 00000 н 0000109837 00000 н 0000110037 00000 н 0000110120 00000 н 0000110175 00000 н 0000110257 00000 н 0000110436 00000 н 0000110578 00000 н 0000110633 00000 н 0000110791 00000 н 0000110963 00000 н 0000111088 00000 н 0000111143 00000 н 0000111228 00000 н 0000111433 00000 н 0000111613 00000 н 0000111668 00000 н 0000111746 00000 н 0000111892 00000 н 0000111981 00000 н 0000112036 00000 н 0000112162 00000 н 0000112261 00000 н 0000112323 00000 н 0000112423 00000 н 0000112485 00000 н 0000112587 00000 н 0000112648 00000 н 0000112748 00000 н 0000112802 00000 н 0000112897 00000 н 0000112951 00000 н 0000113055 00000 н 0000113115 00000 н 0000113222 00000 н 0000113277 00000 н 0000113418 00000 н 0000113530 00000 н 0000113585 00000 н 0000113640 00000 н 0000113695 00000 н 0000113750 00000 н 0000113805 00000 н 0000113942 00000 н 0000113997 00000 н 0000114114 00000 н 0000114169 00000 н 0000114350 00000 н 0000114450 00000 н 0000114505 00000 н 0000114633 00000 н 0000114768 00000 н 0000114823 00000 н 0000114973 00000 н 0000115072 00000 н 0000115127 00000 н 0000115244 00000 н 0000115299 00000 н 0000115354 00000 н 0000115409 00000 н 0000115464 00000 н 0000115554 00000 н 0000115609 00000 н 0000115664 00000 н 0000115719 00000 н 0000115808 00000 н 0000115863 00000 н 0000115961 00000 н 0000116016 00000 н 0000116119 00000 н 0000116174 00000 н 0000116229 00000 н 0000116330 00000 н 0000116385 00000 н 0000116491 00000 н 0000116587 00000 н 0000116642 00000 н 0000116790 00000 н 0000116859 00000 н 0000116914 00000 н 0000117063 00000 н 0000117160 00000 н 0000117215 00000 н 0000117330 00000 н 0000117432 00000 н 0000117487 00000 н 0000117633 00000 н 0000117724 00000 н 0000117779 00000 н 0000117858 00000 н 0000117913 00000 н 0000118005 00000 н 0000118060 00000 н 0000118154 00000 н 0000118209 00000 н 0000118264 00000 н 0000118319 00000 н 0000118425 00000 н 0000118480 00000 н 0000118674 00000 н 0000118753 00000 н 0000118808 00000 н 0000118888 00000 н 0000118991 00000 н 0000119046 00000 н 0000119101 00000 н 0000119156 00000 н 0000119211 00000 н 0000119266 00000 н 0000119321 00000 н 0000119376 00000 н 0000119464 00000 н 0000119519 00000 н 0000119630 00000 н 0000119685 00000 н 0000119832 00000 н 0000119887 00000 н 0000120041 00000 н 0000120131 00000 н 0000120186 00000 н 0000120290 00000 н 0000120345 00000 н 0000120447 00000 н 0000120502 00000 н 0000120614 00000 н 0000120669 00000 н 0000120778 00000 н 0000120833 00000 н 0000120938 00000 н 0000120993 00000 н 0000121048 00000 н 0000121103 00000 н 0000121158 00000 н 0000121304 00000 н 0000121395 00000 н 0000121450 00000 н 0000121541 00000 н 0000121651 00000 н 0000121706 00000 н 0000121761 00000 н 0000121867 00000 н 0000121922 00000 н 0000122034 00000 н 0000122089 00000 н 0000122144 00000 н 0000122199 00000 н 0000122254 00000 н 0000122402 00000 н 0000122496 00000 н 0000122551 00000 н 0000122647 00000 н 0000122788 00000 н 0000122897 00000 н 0000122952 00000 н 0000123043 00000 н 0000123176 00000 н 0000123231 00000 н 0000123286 00000 н 0000123382 00000 н 0000123437 00000 н 0000123492 00000 н 0000123547 00000 н 0000123602 00000 н 0000123657 00000 н 0000123712 00000 н 0000123767 00000 н 0000123823 00000 н 0000123878 00000 н 0000004796 00000 н трейлер ]>> startxref 0 %%EOF 1369 0 объект>поток xWS>+%ز$IFHtRS GCA(PndfXY0rAD xⱌ44IP3flx

Исследование бетонных покрытий на портландцементе, —

Тепловой коэффициент бетона на портландцементе

Что это?

Все материалы в той или иной степени расширяются и сжимаются при повышении или понижении их температуры.Коэффициент теплового расширения (КТР) является мерой расширения или сжатия материала в зависимости от температуры. Поскольку изменения длины, связанные с тепловым расширением, очень малы, КТР обычно выражается в микродеформациях на единицу изменения температуры.

КТР бетона на портландцементе (PCC) колеблется от 8 до 12 микродеформаций/°C. Диапазон значений КТР для различных бетонов отражает изменение КТР материалов, из которых состоит бетон. Например, бетон, содержащий известняковый заполнитель, имеет более низкий КТР, чем бетон, содержащий кремнистый заполнитель.Поскольку заполнитель составляет около 70% бетона, тип заполнителя оказывает наибольшее влияние на КТР бетона. КТР затвердевшего цементного теста, который зависит от таких факторов, как водоцементное отношение, крупность цемента, состав цемента и возраст, также влияет на КТР бетона.

Почему это важно?

КТР является одним из факторов, которые необходимо учитывать при проектировании покрытий PCC. При проектировании дорожного покрытия эта переменная обычно представляется как среднее значение, а не как конкретное значение для смеси, даже если она может значительно варьироваться в зависимости от таких факторов, как тип заполнителя, используемого в смеси.Таким образом, использование среднего значения может привести к ошибочным предположениям о температурной реакции дорожного покрытия и возможных повреждениях. Например, одним из ключей к характеристике влияния тепловых свойств на конструкцию бетонного покрытия является учет тепловых перемещений. Точные значения КТР необходимы для прогнозирования возможных тепловых перемещений бетонного покрытия.

Какова роль команды PCCP?

Команда PCCP разработала оборудование и стандартный метод испытаний (принятый AASHTO как TP60-00) для определения CTE PCC.Метод испытания определяет КТР цилиндрического образца бетона, находящегося в насыщенном состоянии, путем измерения изменения длины образца в заданном диапазоне температур (от 10°C до 50°C). Изображение тестового аппарата показано ниже. Изменения длины измеряются с помощью LVDT. Вносятся поправки на расширение или сжатие тестовой рамки.

CTE рассчитывается по следующей формуле:

КТР = (ΔL/L 0 ) / ΔT

, где ΔL = изменение длины образца, L 0 = начальная измеренная длина образца и ΔT = изменение температуры.

Команда PCCP использовала этот метод испытаний для измерения КТР для более чем 2000 кернов со всей страны, собранных в рамках программы Long Term Pavement Performance (LTPP). Эти данные станут частью базы данных LTPP и будут использоваться для исследования влияния CTE на реакцию и характеристики дорожных одежд.

Почему это важно?

КТР является важным фактором при оптимизации конструкции бетонных швов, расчете напряжений, разработке герметика для швов и выборе материалов для герметика.Результаты анализа помогут инженерам изменить процедуры проектирования дорожного покрытия PCC, чтобы более точно предсказать влияние КТР, характерных для смеси, на поведение дорожного покрытия. Измененные процедуры проектирования приведут к тому, что конструкция дорожного покрытия будет более совместима с условиями окружающей среды на конкретном участке мощения. В конечном счете, использование модифицированных процедур проектирования приведет к улучшению характеристик покрытия.

Новые (Руководство 2002 г.) процедуры расчета дорожной одежды, разрабатываемые в рамках NCHRP 1-37A, учитывают эффекты теплового расширения и сжатия.Исследование CTE, проведенное группой PCCP, сделало это возможным, предоставив стандартный метод испытаний, который агентства могут использовать для определения CTE для своих бетонных смесей и данных CTE для испытательных участков LTPP. Данные LTPP CTE используются при разработке Руководства 2002 г., а также могут быть использованы будущими пользователями руководства для оценки соответствующих входных значений CTE, когда данные по конкретным материалам недоступны. На основе проекта предварительной информации о вводе PCC CTE в Руководстве 2002 г. определение CTE для различных уровней, как определено в Руководстве, выглядит следующим образом:

Уровень 1 определения КТР включает в себя прямое измерение изменения длины лабораторных образцов, подверженных изменениям температуры, с использованием AASHTO TP60, «Стандартный метод испытаний для КТР гидравлического цементного бетона».»

Уровень 2 определения КТР использует средневзвешенное значение составляющих, основанное на относительных объемах составляющих. В таблице ниже представлены типичные диапазоны значений a для различных распространенных компонентов смеси PCC.

Типовые диапазоны α для обычных компонентов PCC.

  Коэффициент теплового расширения
  10 -6 /°С 10 -6 /°F
Совокупность    
Гранит 7-9 4-5
Базальт 6-8 3.3-4.4
Известняк 6 3,3
Доломит 7-10 4-5,5
Песчаник 11-12 6,1-6,7
Кварцит 11-13 6.1-7.2
Мрамор 4-7 2,2-4
Цементная паста (насыщенная)    
в/ц = 0.4 18-20 10-11
в/ц = 0,5 18-20 10-11
в/ц = 0,6 18-20 10-11
Бетон 7.4-13 4.1-7.3
Сталь 11-12 6,1-6,7

Уровень 3 оценки CTE основан на исторических данных.С этим вариантом связана наибольшая вероятность ошибки, поскольку материалы PCC значительно различаются. Реальные данные о типах материалов, используемых в бетонных смесях, редко доступны, а если они и доступны, то, скорее всего, они основаны на конкретном составе смеси РСС или типе заполнителя. Однако агентство может протестировать типичные смеси, содержащие ряд типов заполнителей, чтобы получить типичные значения для их материалов.

Исследование коэффициента теплового расширения геополимерных растворов

Н.P. Rajamane , руководитель лаборатории бетонных композитов, Nataraja MC , профессор, SJ College of Engg, Mysore N Lakshmanan , бывший директор, и PS Ambily , научный сотрудник Исследовательского центра Structural Engg, CSIR, Ченнаи

Обычный Цементобетон (CCC) состоит из портландцемента (PC) в качестве связующего, связывающего инертную систему заполнителей. Однако геополимерные композиты (GPC) содержат геополимерный (GP) материал в качестве связующего вместо PC. GP получают химической активацией алюмосиликатов, присутствующих в минералах, таких как летучая зола и молотый гранулированный доменный шлак (GGBS).Помимо прочностных характеристик, необходимо понимать термические свойства этих новых композитов. В связи с этим были исследованы коэффициенты линейного теплового расширения (КЛТР) двух типичных ГПК (в виде растворов) с использованием дилатометра с компьютерным управлением, установленного в Исследовательском центре структурной инженерии (SERC), Ченнаи. Первый GPC содержал GGBS, а второй — комбинацию летучей золы и GGBS в качестве «исходных материалов» для реакций геополимеризации.

Введение

Геополимеры представляют собой неорганические материалы цементирующей природы, полученные путем щелочной активации легкодоступных природных или промышленных побочных алюмосиликатных материалов.Термин геополимер был введен Давидовиц для обозначения минеральных полимеров. Материалы на основе геополимеров являются экологически чистыми, поскольку для их производства требуется меньше энергии. Их характеристики в качестве строительного материала должны быть сравнимы с портландцементом, чтобы их можно было использовать на практике. Настоящая статья посвящена исследованию теплового расширения геополимерных композитов. Коэффициенты линейного теплового расширения (КЛТР) геополимерных растворов, полученных из молотого гранулированного доменного шлака (GGBS) и летучей золы (FA), измеряли в соответствии со стандартом ASTM E 228 на образцах балок с использованием дилатометра с компьютерным управлением.

Объем исследования

Знание теплотранспортных свойств строительных материалов, участвующих в процессе теплообмена, необходимо для прогнозирования профиля температуры и теплового потока через материал. Он также необходим во многих областях гражданского строительства, таких как высотные здания, подверженные колебаниям температуры, доменные печи и сосуды под давлением. Получена некоторая информация о механических, микроструктурных и химических свойствах геополимерных материалов.Однако данные испытаний тепловых свойств этого нового материала не являются широко доступными. Поэтому настоящая работа была предпринята для исследования тепловых свойств типичных геополимерных растворов (GPM) на основе GGBS и FA, в частности, «коэффициентов линейного теплового расширения» (CLTE). КЛТР измеряли при различных температурах на призматических образцах (размер: 25 мм * 25 мм * 100 мм).

Детали экспериментальной работы

Материалы


GGBS с металлургических заводов и ТВС класса F с угольной теплоэлектростанции (недалеко от Ченнаи) использовались в качестве «исходных материалов» (SM) для геополимеров (GP).В качестве щелочного активатора использовалась комбинация раствора силиката натрия и раствора гидроксида натрия. МПЦ были приготовлены с использованием местного речного песка в качестве инертного наполнителя. Свойства ингредиентов МПЦ описаны в таблице 1.

Подготовка образцов для испытаний

Были изучены два разных GPM; один с GGBS, а другой с комбинацией GGBS и FA, смешанных в соотношении 1:4 по массе. Свежие смеси (приготовленные в растворомешалке с электрическим приводом) были когезивными, и не было признаков расслоения.Для уплотнения в стальных формах было достаточно обычного настольного вибратора. Формы после литья сначала закрывали пластиковыми листами примерно на 24 часа, после чего образцы извлекали из формы. После этого образцы оставляли для отверждения в условиях окружающей среды внутри лаборатории. После 28 дней литья кубические образцы были взяты для испытания на сжатие, а призматические образцы были подвергнуты воздействию температуры 100°С в печи с горячим воздухом в течение примерно 24 часов перед их использованием для исследования расширения.

Рисунок 1: Дилатометр для измерения теплового расширения

Измерительная техника

Испытание на тепловое расширение проводилось с использованием оборудования, называемого дилатометром (рис.1). Он состоит из держателя образца (рис.2), печи, преобразователя, самописца и датчика температуры. После извлечения образца из печи с горячим воздухом образцам давали остыть до комнатной температуры.Исходную длину образца в направлении расширения измеряли при комнатной температуре. Затем образец (рис. 3) помещали в держатель образца дилатометра. Печь часть оборудования была перемещена, чтобы закрыть держатель образца. После точного позиционирования образца включали питание переменным током. К чувствительному зонду прикладывали соответствующее усилие, чтобы убедиться, что он находится в контакте с одним концом образца. Начальное смещение было установлено равным нулю. Образец нагревали с постоянной скоростью 3 °С/мин до температуры 300 °С и регистрировали изменение длины образца на каждые 100 °С.После достижения желаемой максимальной температуры печь выключали, чтобы дать образцу (рис. 4) остыть. Для каждого GPM испытывали по три образца.

Рисунок 2: Образец внутри дилатометра Размер образца: 100*25*25 мм (призма)


 

Рисунок 3: Образцы перед испытанием

 

Рисунок 4: Образцы после испытаний


CLTE рассчитывается следующим образом:

Линейное тепловое расширение = [Изменение длины (линейное расширение)] / Исходная длина

Коэффициент линейного теплового расширения α вычисляется с использованием уравнения 100) / (T Max — T Min )

T max = Максимальная температура (ºC), T min = Минимальная температура (окружающая температура, ºC)

Результаты тестов и обсуждения

Коэффициенты линейного теплового расширения


Изменение ТКЛР геополимерных растворов в зависимости от температуры показано на рис.6. GPM, изготовленный из смеси GGBS и FA, показал более низкое значение CLTE по сравнению с GPM, изготовленным только из GGBS. CLTE GPM только с GGBS составлял около 4,3×10 -6 /°C при 100°C, и это значение увеличивается до 12,3×10 -6 /°C при 300°C; однако в случае GPM, содержащего как GGBS, так и FA, CLTE составляли 3,3 x 10 90 245 -6 90 246 /°C и 12,25 x 10 90 245 -6 90 246 /°C при 100 °C и 300 °C соответственно. Можно отметить, что при оценке диапазона температурных перемещений (например, автомагистралей, мостов и т.), использование нижних и верхних предельных значений 8,5 x 10 90 245 -6 90 246 /C и 11,7 x 10 90 245 -6 90 246 /C было предложено ACI 209 как более подходящее для обычных бетонов. Таким образом, GPM можно рассматривать как обладают сравнительно более низкими значениями CLTE в целом в условиях воздействия температуры, близкой к комнатной. Также сообщается, что для образцов портландцементной пасты, хотя КЛТР может первоначально увеличиваться с температурой, но после примерно 200 ° C КЛТР может фактически уменьшаться с температурой и даже может стать отрицательным при более высоких температурах; такое поведение может быть связано с различными химическими изменениями, происходящими в цементной матрице (Neville, 1996).Однако в случае бетонов на основе портландцемента CLTE, как сообщается, увеличивается с температурой, как это видно и в данном случае с GPM.

Рисунок 5: Прочность на сжатие геополимерного раствора через 28 дней


Рисунок 6: Сравнение ТКЛР геополимерных растворов

Прочность на сжатие

Сжатие за 28 дней, равное примерно 63 МПа, было получено для GPM только с GGBS, и это значение составило 50 МПа для GPM, содержащего GGBS и FA.(рис.5). Эти сильные стороны указывают на то, что GPM развивают удовлетворительные уровни прочности, что делает их подходящими для многих структурных применений. Однако, прежде чем применять GPM в важных практических приложениях, необходимо изучить различные аспекты долговечности этих композитов, включая их способность обеспечивать защиту встроенной стальной арматуры.

Плотность

Плотность ГПМ только с ГГБС составила 2277 кг/м 3 , а в смеси с ГГБС и ТВС – 2271 кг/м 3 .Таким образом, GPM имеют немного более низкую плотность, чем обычные бетоны.

Заключительные замечания

  1. Измельченный гранулированный доменный шлак (GGBS) и летучая зола (FA) могут быть использованы в качестве «исходных материалов» для инициирования реакций геополимеризации с целью получения геополимерной связующей системы.
  2. Плотность геополимерных растворов (GPM), приготовленных с GGBS и FA, ниже, чем у обычных бетонов на основе портландцемента.
  3. 28-дневная прочность 63 и 50 МПа, достигнутая для GPM, описанных в этой статье, достаточно высока, чтобы сделать вывод, что GPM можно использовать в качестве конструкционных материалов.
  4. GPM имели более высокие значения CLTE при более высоких температурах. Разница в значениях ТКЛР между 300°С и 100°С составила около 65% для ГПМ с ГГБС; эта разница для GPM с GGBS и FA составила 73%.
  5. Нижняя и верхняя границы значений 8,5 x 10 90 245 -6 90 246 /C и 11,7 x 10 90 245 -6 90 246 /C были предложены ACI 209 как более подходящие для оценки диапазона температурных перемещений в транспортных сооружениях, таких как автомагистрали, мосты. и т. д. Геополимерные композиты с более низкими значениями CLTE (в условиях воздействия температуры, близкой к температуре окружающей среды) можно считать хорошими материалами-кандидатами для строительства инфраструктур.

Сокращения

  • GP – Геополимер, GPM – Геополимерный раствор, GPC – Геополимерные композиты
  • PC — портландцемент, CCC — обычный цементный бетон
  • GGBS – Молотый гранулированный доменный шлак, FA – Летучая зола
  • CLTE — коэффициент линейного теплового расширения
  • SERC-Исследовательский центр проектирования конструкций

Подтверждение

Этот документ опубликован с любезного согласия директора SERC, Ченнаи.Сотрудничество и помощь, полученная от научно-технического персонала Лаборатории бетонных композитов, SERC, в создании тестовых данных и подготовке статьи выражается с благодарностью.

Ссылки/ Библиография

  • ACI 122R-02, «Руководство по тепловым свойствам бетона и кладочных систем», Своды стандартов, Американский институт бетона, 21 июня 2002 г.
  • Аршад А. Хан, Уильям Д. Кук и Денис Митчелл, «Тепловые свойства и переходный термический анализ структурных элементов во время гидратации», журнал материалов ACI, май-июнь, 1998 г., стр. 293-303.
  • ASTM E 228-85, «Стандартный метод испытаний на линейное расширение твердых материалов с помощью дилатометра из стекловидного кварца», Своды стандартов, Американское общество по испытанию стандартов на материалы, 1985, Vol. 14.02.
  • Кэвин МакКолл В. «Тепловые свойства сэндвич-панелей», Concrete International, 1985, январь, стр. 35-41
  • .
  • Джон Гайда и Марта Вангеем «Контроль температуры в массивном бетоне» Concrete International, 2002 г., стр. 59-62
  • Иосиф Давидовиц. Свойства геополимерных цементов. Материалы Первой Международной конференции по щелочным цементам и бетонам. КИЕВ, Украина, 1994, с.131-149
  • Джозеф Давидовиц, «Применение геополимерного цемента, ориентированное на окружающую среду», конференция Geopolymer 2002, Австралия, 28–29 октября 2002 г.
  • Невилл, А.М., Свойства бетона, IV изд. Лонгман, 1995.
  • Richard E.Laylon, P.N.Balaguru and Andrew Foden, Usman Sorathia, Joseph Davidovits and Michel Davidovics, «Огнестойкие алюмосиликатные композиты», Fire and Materials, Vol. 21, 67-73, 1997, США
  • Шетти М.С. «Технология бетона», Теория и практика, С.Chand and Company Ltd, Рам Нагар, Нью-Дели.
  • Срджан Д. Венеканин, «Термическая несовместимость компонентов бетона и тепловые свойства карбонатных пород», журнал материалов ACI, ноябрь-декабрь 1990 г., стр. 602-607
  • Уильям Л. Шеннон и Уинтроп А. Уэллс «Испытания на температуропроводность гранулированных материалов», опубликованные в материалах ASTM, том 47, 1947 г.
  • Zongjin Li и др. «Разработка устойчивых цементных материалов», факультет гражданского строительства, Гонконгский университет науки и технологий, Clear Water Bay, Коулун, Гонконг.

%PDF-1.7 % 504 0 объект > эндообъект внешняя ссылка 504 145 0000000016 00000 н 0000004109 00000 н 0000004345 00000 н 0000004372 00000 н 0000004426 00000 н 0000004462 00000 н 0000005016 00000 н 0000005141 00000 н 0000005349 00000 н 0000005473 00000 н 0000005591 00000 н 0000005708 00000 н 0000005827 00000 н 0000005946 00000 н 0000006065 00000 н 0000006190 00000 н 0000006315 00000 н 0000006438 00000 н 0000006563 00000 н 0000006690 00000 н 0000006813 00000 н 0000006938 00000 н 0000007056 00000 н 0000007175 00000 н 0000007292 00000 н 0000007419 00000 н 0000007538 00000 н 0000007665 00000 н 0000007784 00000 н 0000007903 00000 н 0000008032 00000 н 0000008159 00000 н 0000008328 00000 н 0000008473 00000 н 0000008645 00000 н 0000008814 00000 н 0000008965 00000 н 0000009045 00000 н 0000009125 00000 н 0000009206 00000 н 0000009286 00000 н 0000009365 00000 н 0000009445 00000 н 0000009526 00000 н 0000009605 00000 н 0000009686 00000 н 0000009766 00000 н 0000009847 00000 н 0000009927 00000 н 0000010007 00000 н 0000010086 00000 н 0000010166 00000 н 0000010244 00000 н 0000010323 00000 н 0000010403 00000 н 0000010483 00000 н 0000010562 00000 н 0000010642 00000 н 0000010721 00000 н 0000010800 00000 н 0000010879 00000 н 0000010958 00000 н 0000011038 00000 н 0000011116 00000 н 0000011195 00000 н 0000011273 00000 н 0000011350 00000 н 0000011430 00000 н 0000011510 00000 н 0000011590 00000 н 0000011671 00000 н 0000011751 00000 н 0000011831 00000 н 0000011912 00000 н 0000011993 00000 н 0000012288 00000 н 0000013087 00000 н 0000013721 00000 н 0000013800 00000 н 0000015519 00000 н 0000017085 00000 н 0000018668 00000 н 0000018836 00000 н 0000020450 00000 н 0000021048 00000 н 0000021268 00000 н 0000021440 00000 н 0000021849 00000 н 0000023619 00000 н 0000023771 00000 н 0000023967 00000 н 0000024030 00000 н 0000024623 00000 н 0000024935 00000 н 0000025290 00000 н 0000027104 00000 н 0000027455 00000 н 0000029209 00000 н 0000030895 00000 н 0000037508 00000 н 0000042941 00000 н 0000046383 00000 н 0000093639 00000 н 0000104584 00000 н 0000104669 00000 н 0000104758 00000 н 0000104866 00000 н 0000105324 00000 н 0000105521 00000 н 0000105805 00000 н 0000105867 00000 н 0000107086 00000 н 0000107299 00000 н 0000108824 00000 н 0000109076 00000 н 0000109619 00000 н 0000109746 00000 н 0000135135 00000 н 0000135174 00000 н 0000135710 00000 н 0000135830 00000 н 0000176267 00000 н 0000176306 00000 н 0000176384 00000 н 0000176442 00000 н 0000176852 00000 н 0000176973 00000 н 0000177086 00000 н 0000177224 00000 н 0000177364 00000 н 0000177511 00000 н 0000177644 00000 н 0000177863 00000 н 0000177990 00000 н 0000178111 00000 н 0000178335 00000 н 0000178511 00000 н 0000178696 00000 н 0000178882 00000 н 0000179028 00000 н 0000179199 00000 н 0000179336 00000 н 0000179489 00000 н 0000003936 00000 н 0000003263 00000 н трейлер ]>> startxref 0 %%EOF 648 0 объект >поток xڔSKhQ=oUc4( Tk3ѴIgG 0ΤЕ6.

About Author


alexxlab

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.

ЮК «Эгида-Сочи» - недвижимость.

Наш принцип – Ваша правовая безопасность и совместный успех!

2022 © Все права защищены.