УДК 691.32
ПЕРЛИТОБЕТОН НА ОСНОВЕ ВСПУЧЕННОГО ПЕРЛИТА «PERLIT DE LUX» ПТ
,
Гродненский государственный университет имени Янки Купалы, Беларусь
Лёгкие бетоны широко используются для изготовления облицовочных, теплоэффективных и ограждающих конструкций. Этим материалам присущи высокая пористость – до 40% и небольшая плотность – 500-1800 кг/м3. Применение лёгких бетонов вместо кирпича и тяжёлых бетонов позволяет облегчить строительные элементы, тем самым снизив нагрузку на фундамент и сократив материалоёмкость строительства [1-3].
В качестве наполнителей лёгких бетонов используют искусственные или природные пористые материалы, свойства которых и определяют основные характеристики бетонов [1].
Природные пористые заполнители являются результатом дробления и фракционирования пористых горных пород – вулканических туфов, пемзы, известняка-ракушечника.
Вулканические туфы являются наиболее эффективными заполнителями, поскольку имеют замкнутую пористость, которая обеспечивает таким бетонам минимальное водопоглощение. Следует отметить, что одним из довольно широко применяемых искусственных пористых заполнителей является вспученный перлит, который получают способом предварительного измельчения перлита, с последующим обжигом при температурах 900-1100°С. Этот природный материал является горной породой вулканического происхождения. При обжиге перлит увеличивается в объёме до 20 раз, что обусловлено содержанием в материале воды, которая испаряется при высоких температурах [1].
В современном строительстве теплоэффективные строительные конструкции из перлитобетона с цементом в качестве вяжущего находят всё большее применение [1-5].
Основные преимущества перлитобетона [4-5]:
· высокая воздухопроницаемость;
· хорошая огнестойкость;
· небольшой удельный вес материала;
· простота работы с перлитобетоном;
· экологичность.
В связи с вышеизложенным целью работы является подбор состава перлитобетона с применением вспученного перлита марки «PERLIT de LUX» производства ПТ и определение эксплуатационных показателей разработанного материала.
Методика исследований
В состав разработанного перлитобетона входит перлит производства ПТ 000 «Тайфун» фракций 0,16-5 мм. Прочие фракции этого материала используют в других сельскохозяйственных и промышленных отраслях.
Согласно данным технической документации ПТ производимый ими перлит марки «PERLIT de LUX» М 75 обладает следующими свойствами:
Теплопроводность 0,043 Вт/(м∙°С);
Аэфф до 370 Бк/кг;
Класс материала – 1.
В данной работе в состав полученного перлитобетона входили следующие компоненты: в качестве минерального вяжущего применяли портландцемент 500 (ГОСТ 10178-85) с нормальной густотой цементного теста 25%, в качестве заполнителя – агроперлит фракций 2,5-5мм и перлитовый песок фракций 0,63-1,25мм (ГОСТ 10832-2009).
Перлитобетонную смесь получали смешиванием цемента с частью перлитового песка и щебня до однородного состояния и последующим постепенным добавлением воды затворения и оставшейся части перлитовых заполнителей.
Готовую перлитобетонную смесь укладывали в формы в виде балочек размером 40х40х160мм и кубов размером 70х70х70мм и уплотняли на виброплощадке в течение ≈1мин. Спустя 28 суток испытывали предел прочности на изгиб и сжатие полученных образцов, внешний вид которых изображен на рисунке 1.
Рисунок 1. Внешний вид перлитобетонных балочек
Для определения физико-механических характеристик использовали универсальную испытательную машину Quasar 50, при испытаниях нагрузку постепенно увеличивали до разрушения образцов.
Исследования на водопоглощение по массе определяли согласно ГОСТ 12730.3-78: образцы взвешивали на весах и помещали в емкость, наполненную водой так, чтобы уровень воды в емкости был выше верхнего уровня уложенных образцов примерно на 5 см, температура воды в емкости составляла (20±2)0С. Через 24 часа после погружения образцов в воду, их вынимали из воды, вытирали тканью, взвешивали на весах; на основании чего и определяли водопоглощение полученных материалов.
Результаты исследований
Проведенные испытания по определению физико-механических, гидро - и теплофизических характеристик разработанного перлитобетона сведены в таблицы 1 и 2. При этом следует отметить, что характер разрушений исследуемых образцов при испытании на сжатие имеют нормальное разрушение (Рисунок 2).
Таблица 1 – Прочностные показатели перлитобетона
Прочность на изгиб, МПа | 12 |
Прочность на сжатие, МПа | 2,6 |
Таблица 2 – Физические свойства перлитобетона
Водопоглощение, % | 10 |
Средняя плотность, кг/м3 | 1300 |
Коэффициент теплопроводности, Вт/(м∙°С) | 0,6 |
Рисунок 2. Характер разрушения перлитобетонных образцов при определении их предела прочности при сжатии
Анализ данных таблиц 1 и 2 показал достаточно высокие эксплуатационные характеристики разработанного перлитобетона.
Таким образом, можно сделать вывод, что разработанный перлитобетон соответствует ГОСТу 25820-2000 «Лёгкие бетоны», согласно которому: по прочности на сжатие он относится к классу В10, является конструкционно-теплоизоляционным материалом, по средней плотности в сухом состоянии соответствует D 1300 (1300 кг/м3) и коэффициенту теплопроводности – 0,6 Вт/(м∙°С).
Дальнейшие исследования будут направлены на снижение средней плотности и улучшение теплофизических показателей перлитобетона с применением вспученного перлита марки «PERLIT de LUX» производства ПТ .
Список литературы
1. Комаровский и крупноблочное строительство промышленных и энергетических объектов / . – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: «Энергия», 1970. – 535 с.
2. Звездов лёгкие бетоны в строительстве и архитектуре / , // Жилищное строительство. – 2008. – №7. – С. 106-109.
3. Королев наномодифицированных высокопрочных лёгких бетонов // , / Нанотехнологии в строительстве. М.: Центр новых технологий «НаноСтроительство», 2013. –№1. – С. 24-38.
4. http://domostroi. tv [электронный ресурс]. – Дата доступа 01.02.2016.
5. http://cs-alternativa. ru [электронный ресурс]. – Дата доступа 04.02.2016.
