Армирование пенобетона: Армирование стен из пеноблоков

Армирование стен из пеноблоков

Путем довольно простого приема — вспенивания — холодный и тяжелый бетон превращают в материал теплый и легкий — пенобетон. Но за все приходится платить: такая метаморфоза приводит к некоторому снижению предела прочности как при растягивающих усилиях (а бетон и в чистом виде противостоит им довольно слабо), так и при сжимающих. Чтобы компенсировать недостаток прочности, приходится прибегать к укреплению стен из пеноблоков арматурой. Далее поговорим о том, как это делается.

Участки усиления

Сразу нужно сказать, что укреплять стену из пеноблоков следует даже в том случае, если для ее возведения использовался так называемый армированный пеноблок. Данным термином обозначают материал, в котором бетон связан фиброволокном.

А вот перечень участков, которые нужно будет усилить:

1. Стены и перегородки в целом (отдельное внимание следует обратить на углы и зоны примыкания перегородок к стенам).
2. Области над дверными и оконными проемами (устройство перемычек).
3. Участки опирания плит перекрытия на стены (создается армопояс).

Теперь обсудим все перечисленное более детально.

Армирование стен из пеноблоков

Стены здания далеко не всегда работают исключительно на сжатие. Во время усадки или сейсмических колебаний в них могут возникать изгибающие моменты, лежащие в плоскости самих стен. При изгибе, как известно, некоторые слои сжимаются, другие — растягиваются, а бетон в чистом виде, тем более пористый, растягивающие усилия держит очень плохо.

Например, бетон класса В15 при сжатии выдерживает усилие в 112 кг/кв. см, а при растяжении — только 11,7 кг/кв. см. Вот почему бетонные конструкции обязательно армируют, то есть внедряют в них элементы, способные держать растягивающие усилия.

Для армирования кладки могут применяться:

• стальная арматура периодического профиля — как в виде отдельных стержней, так и в виде сетки;
• стеклопластиковая арматура;
• сетка из перфорированной оцинкованной полосы;
• проволока;
• полимерные сетки, например, марки СТРЭН.

Если предполагается применить арматуру, то следует использовать стержни диаметром от 8 мм. Закладываются они следующим образом:

1. Перед тем как армировать пеноблоки, на их верхней грани вдоль всего ряда вырезают один (при толщине стены до 200 мм) или два канала (штробы) глубиной до 40 мм. Для этого можно использовать болгарку, но поскольку пенобетон содержит большое количество пор, вырезать такие углубления можно и ручным штроборезом. Сделать его можно самостоятельно, при этом для работы таким инструментом вам не придется покупать расходные материалы. Самый простой вариант — косо надрезать трубу диаметром около дюйма ближе к одному из торцов и отогнуть короткую часть так, чтобы место среза выступало в виде скребка. Длинную часть следует использовать в качестве рукоятки. Каждый канал должен располагаться не ближе 60 мм к поверхности стены. Если предполагается использовать арматурную сетку, то нужно будет проделать еще и поперечные канавки (обычно используют сетку с длиной ячейки 100 мм). Штробить нужно первый ряд и далее каждый третий или четвертый.
2. Далее вырезанные штробы заполняются тем составом, который используется в качестве связующего при кладке — специальным клеем или цементным раствором.
3. Укладываем на пеноблоки стержни или сетку и вдавливаем их в штробы, утапливая в растворе. Находящиеся в одной штробе соседние прутья должны лежать с нахлестом, величина которого зависит от способа их скрепления между собой: 300 мм, если прутья связаны, и 100 мм, если приварены электросваркой. Прутья не должны заканчиваться на углах постройки. Каждый угол должен быть армирован цельными прутьями, согнутыми под прямым углом. При этом место сгиба должно располагаться не ближе 300 мм к концу прута.
4. Аналогичным образом нужно армировать кладку из пеноблоков в местах примыкания перегородок к наружным стенам — оба конструктивных элемента должны быть связаны Г-образными арматурными стержнями.
5. Сверху штроба с уложенной в нее арматурой заделывается раствором, который нужно выровнять мастерком.

Армирование пеноблоков стержневой арматурой обеспечивает максимальную прочность, но, как видно, процесс этот достаточно трудоемкий. Гораздо проще выполнять усиление пеноблоков сеткой — штробление при этом не потребуется. Кладочная сетка для пеноблоков может быть изготовлена из тонкой полосы оцинкованной стали, проволоки диаметром 2–3 мм или одного из полимеров (например, материалом для сетки СТРЭН служит полипропилен).

Закладывается она в шов между рядами следующим образом: сначала утапливается в слое раствора небольшой толщины, затем покрывается еще одним слоем.

Размещение арматуры в области проемов

И также строителю следует знать, как укрепить проемы. Прежде всего, нужно армировать последний ряд под окном, проделав в нем две штробы, как это было описано выше, и заложив в них арматурные стержни. В обе стороны от проема арматура должна заходить в кладку стены не менее, чем на 900 мм.

Сверху как оконный, так и дверной проем перекрывается перемычкой. Она может быть изготовлена из того же пенобетона, для чего понадобятся блоки П-образной формы. В паз закладывается арматура, после чего он заполняется раствором. При формировании перемычки П-образные блоки нужно располагать так, чтобы арматура оказалась в нижней части сечения — именно здесь возникают растягивающие усилия.

Обратите внимание! Армирование перемычки нужно рассчитывать по специальной методике, учитывающей высоту опирающейся на нее кладки.

Полезно знать, что железобетонные перемычки с различной несущей способностью продаются и в готовом виде.

Перед укладкой перемычки нужно армировать ряд, на котором она будет лежать. Делается это по уже описанной схеме — арматурные стержни вмуровываются в пеноблоки, причем длина их должна составлять не менее 900 мм.

Армопояс под плитами или балками перекрытия

Уложенная на пористый бетон плита со временем продавит этот материал ввиду его малой прочности. Чтобы этого не случилось, поверх стен нужно соорудить армопояс — железобетонный контур из обычного бетона. Армирующий пояс выполняет несколько функций:

• воспринимает сосредоточенную нагрузку от плит или балок перекрытия;
• распределяет эту нагрузку на все сечение кладки из пенобетона, в результате чего удельное давление на нее снижается;
• служит средством для выравнивания верхней грани стены.

В высоту армопояс должен иметь порядка 200 мм. Формируется он так же, как любая железобетонная конструкция: устанавливается деревянная опалубка, в нее — арматурный каркас с верхним и нижним поясами рабочей арматуры, затем внутреннее пространство опалубки заполняется бетоном. Время созревания бетона составляет 29 дней, при этом важно избежать его пересыхания: конструкцию держат под полиэтиленовой пленкой и периодически поливают водой. По прошествии указанного срока армопояс можно считать пригодным для укладки плит.

На этом армирование кладки из пеноблоков можно считать завершенным.

Армирование пеноблоков: кладки, стен, установка армопояса

Для улучшения своих эксплуатационных характеристик кладка из пеноблоков должна дополнительно укрепляться. С этой целью проводят армирование, препятствующее растрескиванию кирпичей либо появлению разломов. Оно же улучшает прочностные характеристики кладки.

Где нужно укрепление

Проводить армирование пеноблоков в жилищном строительстве требуется всегда, даже при использовании специального армированного пеноблока, когда бетон в блоках связан фиброволокном. Укрепления требуют такие участки:

• Внешние стены, а также все перегородки, создаваемые внутри помещений. Особое внимание требуется оказывать углам, а также зонам, где происходит соединения перегородок и стен;
• Перемычки над каждой дверью и окном;
• Все участки, где плит перекрытия опираются на стены. В этих местах делают армопояс.

Материалы для армирования

Чтобы создать прочное строение из пористого материала, которым является пеноблок, нельзя пренебрегать армированием кладки стен. Когда возводятся незначительные перегородки либо ограждения без серьезной нагрузки, отсутствие укрепления может не приводить к негативным эффектам. Но если это делается в монолитных постройках, подобные нарушения чреваты разрушениями. Само же армирование пенобетона может быть выполнено разными типами материала.

Использование мелкоячеистой армирующей сетки для горизонтального усиления конструкции приводит к тому, что расстояние между блоками увеличивается. Из-за этого образуются мостики холода, которые требуется дополнительно утеплить, чтобы не терялось тепло внутри помещения.

Стеклопластиковая либо стальная арматура

Проведение процедуры армирования пеноблоков арматурой требуется на следующих участках:

• Первые ряды стен;
• На уровне перекрытий;
• В зоне подоконников.
• Для создания опорных перемычек;

Когда расстояние между плитами перекрытия составляет больше 3 метров, проводить делать укрепление требуется в двух и больше местах. Армирование пеноблоков при кладке осуществляется в заранее подготовленные каналы (штрабы), где крепиться клеевым раствором.

Сетка

Укрепление конструкции стен в процессе строительства либо ремонта возможно с использованием сетки для армирования пеноблоков. Такое изделие представляет собой металлическую конструкцию, которую можно купить в строительном магазине или самостоятельно сделать, используя сварочную технику. Сетка хорошо сохраняет свои параметры даже в крайне агрессивной среде. Производят её из стали, благодаря чему материал обладает повышенной устойчивостью к серьезным перепадам температур, а также повышенному уровню влажности. Цельная конструкция, за счет отсутствия швов, позволяет придать стене прочность и эффективно выдерживать высокие нагрузки.

Не рекомендуется применять изделия из пластика по причине их незначительной прочности. Они не делают конструкцию стен крепче и не предотвращают растрескивания при серьезных нагрузках.

Благодаря размерам сетки для армирования, кладка из пеноблоков проводится без подгонки размеров, а гибкая структура материала принимает любые формы поверхности. При нарушении целостности части конструкции, это не оказывает негативного эффекта на другие участки.

Усиление стен

Процедура армирования стен необходима, чтобы повысить устойчивость здания. Особенно это актуально, когда присутствуют факторы, способные негативно влиять на целостность конструкции. Наиболее слабыми элементами здания являются длинные стенки, проемы для дверей либо окон, а также участки, которые примыкают к плитам перекрытия или фундаменту.

Нередко возникает вопрос, как выполнять вертикальное армирование стен из пенобетона. Подобное действие требуется проводить, когда строительство ведется в районах, обладающих повышенной сейсмоактивностью либо при больших боковых нагрузках. Для этого требуется армировать пеноблоки с облицовкой. Чем это будет делаться, зависит от ситуации. Может использоваться сетка либо арматура, которая на клеевой раствор будет укладываться в вертикальные штрабы, сделанные снаружи. Сверху она дополнительно закрывается облицовочным материалом.

Армирование при кладке

Лучшим вариантом для осуществления армирования пеноблоков в жилищном строительстве считается применение арматуры. Её установка происходит следующим образом:

• Сначала сверху всего ряда делают несколько каналов в блоках, глубиной порядка 4 см. Для этого можно использовать обычный ручной штроборез либо болгарку;
  
• Дальше в полученные штрабы на 2/3 закладывается клеящий раствор, после чего в нем утапливаются арматурные стержни. В местах соединения между прутьями, они должны идти с нахлестом в 15 см. При этом нельзя, чтобы в углах они заканчивались, каждый угол должен быть армирован согнутым прутом, место сгиба которого находится не ближе 30 см от его конца;
• Соединение прутьев из стен с перегородками проводится также за счет их сгиба и образования Г-образной формы;
• Поверх уложенных стальных стержней штрабы заделываются раствором.

Проводить укладку арматуры в канавы требуется каждый четвертый ряд. Это позволяет обеспечить высокий уровень устойчивости конструкции.

Армирование проемов

Из-за того, что оконные либо дверные проемы создают повышенную нагрузку на крайние блоки, требуется провести армирование последнего уложенного ряда перед установкой перемычки. Это позволит равномерно распределить оказываемое ею давление. Сначала делаются штрабы в пеноблоках, куда укладывается арматура длиной 1 метр. Дальше проем перекрывается перемычкой, также созданной из пенобетона. В этом случае используются П-образные блоки, куда закрадывается арматура и заливается раствор.

В виде железобетонных перемычек также используются готовые изделия, которые можно приобрести на строительных рынках.

Армопояс

Другим важным элементом конструкции при строительстве жилых домов является армирующий пояс для пеноблоков. Он выступает в качестве дополнительной защиты строения от возможных деформаций в стенках, а также несущих конструкция. Подобная железобетонная конструкция создается по всему периметру сооружения, что позволяет перераспределить напряжение на стены и фундамент. К тому же она нивелирует подвижки грунта, а также равномерно распродаёт давление, которые оказывается конструкциями, установленными выше.

На фундамент

Подобная конструкция представляет собой продолжение ленточного фундамента. В этом случае толщина армопояса равняется ширине пеноблоков, которые будут на неё укладываться для создания стены. Используются 4 прута арматуры, имеющие диаметр 16 мм, скрепленные хомутами. После создания опалубки их заливают бетоном и дожидаются полного застывания.

Под плиты перекрытия

Устанавливаемые между этажами плиты перекрытия оказывают на стены серьезную нагрузку. Поэтому важно понимать, как сделать армопояс по пеноблоку. Это позволяет исключить деформацию блоков под воздействием на них большого веса. Сооружается железобетонная лена по периметру дома

Под мауэрлат

Обязателен ли армопояс при установке крыши на пеноблок зависит от веса будущей кровли. Сама конструкция позволяет увеличить прочность стен и равномерно распределить нагрузку от крыши на стены. К тому же крепление мауэрлата на армопояс более крепкое, нежели на обычные блоки. Если крепить мауэрлат к пеноблоку без армопояса, как это нередко делается, то происходит образование в материале трещин, негативно сказывающихся на его прочности. Создание армопояса перед монтажом кровли позволяет предотвратить перекос крыши при неравномерной усадке здания, и сохранит параметры сооружения в изначальном виде.

Делается такой элемент по всему периметру стен, а также имеет сечение не менее 25х25 см. Важное требование – это создание непрерывной и монолитной конструкции с применением одного типа бетона для его заливки. После его создания, мауэрлата устанавливается шпильками с резьбой к приготовленному армопоясу. Прикручивать элементы крепления требуется посредине между предполагаемыми местами установки стропильных ног, чтобы избежать лишних проблем в процессе монтажа крыши.

Один из способов, как закрепить крышу к пеноблоку без армопояса, является использование проволоки. Для этого за 3-4 ряда до завершения кладки между рядами укладываются пучки проволоки, которыми после, к стене будет крепиться мауэрлат.

Армирование пенобетона фиброй

В современных условиях интенсивного строительства все больше применения находит готовая бетонная смесь — бетон товарный и её основные производные: ячеистые бетоны, ЖБИ, строительные растворы и т.п. Устройство промышленные стяжек и возведение стеновых конструкций сегодня немыслимы без этих материалов.

Несмотря на почти двухвековую историю железобетона, строители и ученые не сидят на месте, а постоянно что-то улучшают, модернизируют, модифицируют. К тому же, из года в год требования к эксплуатационным и техническим характеристикам возводимых сооружений становятся все более жесткими.

Как известно, необходимость армирования ЖБИ и железобетонных конструкций обусловлена низкой прочностью бетона на растяжение. Исторически, одним из самых эффективных способов улучшения прочности бетонной конструкции считается использование металлической арматуры. Это самый распространенный и испытанный способ повышения устойчивости готовой бетонной конструкции к растягивающим нагрузкам.

Однако, в последние десятилетия ученые и строители все чаще стали применять неметаллические виды армирующих материалов. В частности, в качестве армирующего слоя, довольно часто стали применяться различные виды полимерных строительных волокон, пластиковой арматуры и стеки, фибры и т.п.

Их добавление в цементный раствор гарантирует снижение вероятности образования трещин, повышает механическую прочность конструкции, увеличивает ее водонепроницаемость, пластичность и делает более стойкой к высоким и низким температурам. Благодаря наличию дополнительных пространственных связей, изделия из бетона, армированного фиброволокном имеют высокую трещиностойкость, защиту от деформаций и разрушения от разрывающих нагрузок.

Применение полипропиленовой фибры в армировании бетона избавило строителей от массы проблем с этим материалом: усадочной деформации, чрезмерного пылеобразования, малой сопротивляемости механическим воздействиям.

Полипропиленовая фибра (фиброволокно), будучи добавленной в цементные и гипсовые растворы многократно улучшает их качество. Обходится волокно дешевле армирующей сварной сетки из стали и является, практически полностью исключает возможность образования микротрещин в растворе на стадии укладки. Фиброволокно поглощает силу натяжения в этот период и контролирует выход воды из раствора, предоставляет бетону возможность развить высокую прочность. Стальная сетка такого эффекта не дает из-за малой площади поверхности, и значение она приобретает лишь в том случае, когда трещины уже образовались, позволяя сохранить целостность конструкции в общих чертах.

Есть у фиброволокна и другие достоинства. Прежде всего это повышение сопротивляемости ударам. Классический бетон в плане сопротивляемости механическим воздействиям значительно уступает своему собрату, армированному фиброволокном. Поскольку сам по себе бетон – материал относительно ломкий, он нуждается в повышении пластичности – именно этот эффект оказывает на состав полипропиленовая фибра. Волокна защищают от деформации края соединения изделий и покрытий, повышают сопротивляемость механическим воздействиям (кстати, по этой причине армирование бетонных составов полипропиленовой фиброй очень распространено в военной и тяжелой промышленности).

Повышает полипропиленовая фибра и стойкость к истиранию пеноблоков, увеличивая этот показатель в несколько раз. Не в последнюю очередь тут имеют значение также качество заполнителя и цемента. Удерживая под контролем испарение влаги в составе, полипропиленовая фибра уменьшает способность песчаных частиц к сегрегации, обеспечивая более качественное сцепление раствора и в конечном итоге – прочность поверхности и долговечность конструкции. Этим фактором обусловлена популярность армированного фиброволокном пенобетона в строительстве волнорезов, причалов и пирсов.

Также стеновые пеноблоки с добавлением полипропиленовой фибры имеют высокий показатель морозоустойчивости. Фиброволокна, внося в бетон определенное количество воздуха, образуют мелкие пузырьки, в которых остаточная влага будет леденеть и таять, не разрушая общую структуру конструкции. Не позволяя образовываться микротрещинам, полипропиленовая фибра во много раз уменьшает количество водных каналов, вследствие чего увеличивается стойкость конструкции к промерзанию.

Применяется фиброволокно в любых видах бетонов, требующих исключить вероятность образования трещин в процессе усадки, к примеру, в районах с высокой сейсмической активностью. Большую популярность приобретает полипропиленовая фибра также при возведении гидротехнических сооружений, плит перекрытий, фундаментов, железобетонных свай, штукатурных растворов. Использование фиброволкна в процессе производства пеноблоков позволяет повысить производительность в полтора раза.

На сегодняшний момент армирование раствора пенобетона фиброй — практически обязательное условие, необходимое для производства качественных и долговечных пеноблоков.

Армирование пеноблоков ровингом

Ещё несколько лет назад производители стройматериалов для армирования ячеистых бетонов применяли полимерные, стеклянные или стальные волокна. Их использование зачастую влекло за собой и негативные последствия. Например, стальная фибра предполагает увеличенную норму расхода армирующих волокон, полимерные материалы слишком дороги, а стекло неустойчиво к механическим воздействиям. Необходимость применения волокон, лишенных недостатков традиционных материалов и имеющих те же преимущество, привело к внедрению в производство технологии использования ровинга — базальтовой фибры на базе горных пород.

Базальтовая фибра представляет собой отрезки нитей определенной длины, которыми армируются по всему объему бетонные растворы, гипсовые изделия, смеси и пеноблоки. Это своеобразная арматура для пенобетона. Этот материал сочетает в себе лучшие качества базальта: высокую технологичность, ударную прочность, химическую устойчивость, огнестойкость и долговечность, при этом он не токсичен, не теряет свойств в кислотных средах и не приводит к образованию взвешенной пыли в атмосфере. Важным фактором является также легкость введения ровинга в сухие смеси для приготовления раствора. Даже добавление небольшого количества базальтовых волокон повышает сопротивляемость сооружений изгибающим нагрузкам.

Армированные таким образом пеноблоки отличаются негорючестью, стойкостью к воздействию вибрации, высоким уровнем сопротивления ударным нагрузкам. Также базальтовая фибра увеличивает срок эксплуатации зданий, снижает усадочную деформацию и минимизирует вероятность образования трещин. Поэтому пеноблоки, масса которых и так невелика, при армировании фиброй позволяют еще больше снизить общий вес конструкции. Кроме того, снижаются трудозатраты при строительстве, поскольку отпадает необходимость проведения арматурных работ.

В общем смысле армирование пеноблоков ровингом – это снижение финансовых затрат и сокращение сроков строительства при гарантированной надежности конструкции и долговечности ее эксплуатации.

Армированные базальтовой фиброй пеноблоки характеризуются отличными физическими, механическими, эксплуатационными характеристиками и активно используются в гражданском и частном строительстве.

Армирование пеноблоков своими руками: способы, технологические принципы

Дата: 21 ноября 2018

Просмотров: 3935

Коментариев: 0

Пеноблоки широко применяются при крупном строительстве и возведении частных построек. Они зарекомендовали себя в качестве надежного, проверенного материала и востребованы при выполнении строительных мероприятий. Любой вид кладки, выполняемый с помощью вспененных блоков, нуждается в усилении. Армирование пеноблоков производят для обеспечения необходимой прочности, улучшения эксплуатационных характеристик постройки.

Выполнение кладки блоков из вспененных материалов имеет свою специфику, связанную с особенностями данного материала, который характеризуется невысокой прочностью. Именно поэтому выполняется армирование кладки из пеноблоков и создается армированный пояс для перекрытия.

С помощью блоков возводятся различные сооружения. Изделия используются для строительства капитальных стен, надежных перегородок. Правильный подбор арматуры при строительстве дома из пеноблоков затрудняет образование трещин, обеспечивает надежность, высокий срок эксплуатации здания.

Применение в работе кладочной сетки из арматуры с целью армирования пеноблоков всегда актуально, поскольку такой вариант является базовым

Любые пеноблочные конструкции нуждаются в усилении арматурой, особенно перегородки, отличающиеся уменьшенной толщиной. Рассмотрим более детально распространённые методы укрепления пеноблочных конструкций.

Особенности материала

Обсуждая вопрос армирования пеноблочных изделий, остановимся вкратце на характеристиках блоков, которые являются уникальным строительным материалом.

Пеноблоки производятся из ячеистого легкого бетона, основой которого является цементно-песчаная смесь с добавлением воды и пенообразователя. Изделия имеют полную структуру с высокой концентрацией воздушных полостей закрытого типа. После затвердения блоки приобретают множество положительных свойств:

• низкий уровень теплопроводности;
• малый объемный вес;
• невысокую гигроскопичность;
• экологическую чистоту;
• длительный период эксплуатации;
• доступную цену.

Огромным плюсом является то, что пенобетон аккумулирует тепло, позволяет сэкономить на отоплении помещения до 25% затрат по сравнению с обычным кирпичным строением.

Однако один существенный минус, связанный с отсутствием высокой прочности, – требуется при возведении пеноблочных сооружений применять армирование, направленное на повышение надежности строения.

Армирование кладки из пеноблоков необходимо для улучшения защиты конструкции от формирования трещин и повышения общей устойчивости стен

Остановимся подробно, какие зоны здания нуждаются в усилении, и как осуществляется процесс армирования.

Участки, подлежащие армированию

Производя строительство дома из пеноблоков, обратите внимание на участки, которые необходимо усилить для обеспечения прочности всей конструкции здания:

• Основание пеноблочной кладки (первый ряд), воспринимающее нагрузку всего строения.
• Опорный периметр пеноблочных стен, который будет воспринимать усилия от плит перекрытия или кровли. Обеспечение компенсации точечных усилий, равномерное распределение нагрузок осуществляется путем формирования армированного пояса из прутков или готовой сетки.
• Внешние поверхности стен, которые после арматурного усиления приобретут дополнительную степень тепловой изоляции, повышенную прочность.
• Участки дверных и оконных проемов, воспринимающие повышенные нагрузки от массы кладки.

Рассмотрим подробно для каждой зоны, как армировать кладку из пеноблоков.

Усиление основания кладки

Периметр основания кладки воспринимает массу стены, перекрытия, кровли и нуждается в усилении. Производя работы по армированию основания пеноблочного здания, соблюдайте следующие рекомендации:

• выполните, отступив от края блока 60 мм, две параллельных канавки, которые отсутствуют в стандартном изделии. Для нарезки пазов применяйте болгарку, дисковую пилу или штроборез;
• подготовьте прутки арматуры необходимой длины и диаметром 8-10 мм;

Армированный пояс, формируемый в пеноблочной стене, значительно укрепляет её, равномерно распределяет вертикальную нагрузку и способствует выравниванию кладки

• уложите стержни в канавки и, применяя сварочный аппарат, объедините арматуру в единый контур. При отсутствии сварки допускается применять вязальную проволоку;
• залейте канавки с арматурой раствором, спланируйте поверхность.

Армированный пеноблок, обладая повышенной прочностью, обеспечит прочность конструкции здания, не позволит образоваться трещинам.

Применение арматурной сетки

В процессе кладки может применяться стандартная арматурная сетка, позволяющая получить прочный, армированный пеноблок. Применяйте сетку шириной 4-8 см из стальной проволоки.

Удобно применять покупную сетку. Можно изготовить ее самостоятельно, сварив или скрепив вязальной проволокой поперечные и продольные прутки. Положив сетку на кладку и разметив места расположения прутков, выполните в блочных элементах соответствующие канавки. Количество канавок зависит от размера квадратов в решетке.

Располагая в ячейках сетку, обратите внимание на места стыков, которые не должны выходить за плоскость блока. Готовый каркас забетонируйте качественным бетонным составом. Излишки бетона удалите шпателем, сравняв залитые полости с уровнем поверхности блока.

Правильно подобранная и вмонтированная арматура способна не только препятствовать образованию трещин, но и сделать стену тем самым более крепкой и надежной

Упрочнение верхнего контура стен

Армирование кладки из пеноблоков в верхней части стен, которые воспринимают повышенные усилия от плит перекрытия, кровли, требует особого внимания. Армированный бетонный контур усиления, расположенный по периметру стен, выполняет следующие задачи:

• Снижает точечные усилия.
• Равномерно распределяет их по поверхности стен из пеноблоков.
• Выравнивает кладку по уровню.

Высота контура усиления составляет порядка 20 сантиметров. Диаметр арматурных прутков зависит от массы кровли и плиточного перекрытия.

Укрепление пеноблочных стен

Армирование пеноблоков с уличной стороны поверхности кладки позволяет надежно укрепить конструкцию и улучшить тепловой режим будущего строения. Метод пользуется популярностью в холодной климатической зоне, где важно противодействовать природным факторам и сохранить комфортную температуру проживающих в помещении.

Для усиления создается сетчатый пояс, имеющий ширину 300 миллиметров, изготовленный из арматурной проволоки. Две третьих ширины контура используются для закрепления в кладке. Оставшаяся третья часть – для установки утеплителя для стен. Стены первоначально заливаются поясом усиления, а после затвердевания устанавливается утеплитель. Только потом может выполняться декоративная отделка с наружной стороны здания.

При производстве блоков наличие канавок на них не предусмотрено, поэтому их не сложно сделать самостоятельно

Данный метод пеноблочного усиления одновременно повышает теплоизоляционные характеристики строения, укрепляет поверхность стен. Главным достоинством способа является то, что утепление и усиление прочности строения выполняются с уличной стороны постройки, что позволяет сохранить неизменной площадь внутри помещения.

Укрепление проемов

Армирование пеноблоков в зонах оконных и дверных проемов производится с особой тщательностью, так как участки воспринимают значительные усилия. Технология выполнения работ предусматривает два возможных варианта армирования проемов:

• с использованием в зоне проема наложенной на пеноблоки арматуры диаметром порядка 5 миллиметров. Конфигурация арматуры должна повторять поверхность верхней части проема, в том числе и углы. Учитывая жесткость проволоки, придется повозиться для того, чтобы повторить форму поверхности. Выдерживайте толщину залитого бетоном слоя арматуры, чтобы можно было установить утеплитель, обеспечить качественную теплоизоляцию проема;
• с применением специальных блоков U-образного профиля, ширина которых соответствует толщине стен. В полости профильных блоков устанавливается арматурный каркас, который заливается бетонным раствором. Производите заливку до полного заполнения объема блока, удалите воздушные полости арматурой, спланируйте поверхность. Блоки до заливки необходимо устанавливать на специальную опорную поверхность или выполнять заполнение бетоном на земле и поднимать готовую конструкцию.

Заключение

Из множества известных способов усиления пеноблочных стен указанные методы наиболее популярные. Они не требуют значительных затрат времени и финансовых ресурсов.

Армированный пеноблок отличается высокой прочностью. Он способен обеспечить высокий ресурс эксплуатации строения, не допустить растрескивания стен и обеспечить комфортный тепловой режим помещения.

На сайте: Автор и редактор статей на сайте pobetony.ru
Образование и опыт работы: Высшее техническое образование. Опыт работы на различных производствах и стройках — 12 лет, из них 8 лет — за рубежом.
Другие умения и навыки: Имеет 4-ю группу допуска по электробезопасности. Выполнение расчетов с использованием больших массивов данных.
Текущая занятость: Последние 4 года выступает в роли независимого консультанта в ряде строительных компаний.

Как армировать пеноблоки

Пеноблочный материал сегодня популярен как в мелком частном, так и в крупном профессиональном строительстве, надежный и качественный материал завоевал признание на строительном рынке. Характеристики блоков поистине уникальны, материал противостоит порче, гниению, отличается каменной прочностью и достаточно приемлем по цене. Именно поэтому его считают долговечным не поддающимся времени материалом. Пенобетон – аккумулятор тепла и экономия средств на отопление составляет почти 25%, чтобы строение было крепким и выдерживало горизонтальную нагрузку в связи с ветрами желательно армировать их. Точечная нагрузка балочных перекрытий двери и оконные проемы относят к вертикальной нагрузке, в этой статье я вам расскажу: — как армировать пеноблоки, все их основные нюансы.

Какие зоны в доме необходимо армировать

1. В армировании нуждаются длинные стены дома в связи с огромной нагрузкой на них.
2. Проем по его ширине плюс метр по сторонам.
3. Опорная зона и окружная зона перемычки.

Как возвести пеноблочные стены

Монтажный процесс состоит из следующих этапов:

1. На фундаментную основу дома кладется двойной слой рубероида, следом – первый пеноблочный ряд.
2. На пенобетон, смоченный водой, наносится раствор, состоящий из цемента и песка в соотношении 1 к 3.
3. Наносить раствор необходимо на боковые стены всех блоков, как уложенных ранее, так и на укладываемые, размеры толщины шва должны быть не более 3 мм.
4. Начинается блочная кладка с угла, при этом не нужно забывать про ее смещение на 10 мм. в каждом новом ряду, далее готовые стены подлежат усилению, или армированию.

Армирование

По периметру первого уложенного ряда проделываются 2 канавки, при этом от края отступается не менее 60 мм. При производстве блоков наличие канавок на них не предусмотрено, поэтому их не сложно сделать самостоятельно, используя штроборез, если его нет, то подойдет дисковая пила или болгарка. Подходящий диаметр для арматуры составляет 8- 10 мм. Кладем эту арматуру в проделанные канавки, при помощи сварочного аппарата соединяются углы пенобетона и арматурные прутья, если сварки нет, то стяжка проводится обычной проволокой. Армировать их в каждом углу совсем не обязательно, разумнее это делать в каждом четвертом ряду. Следует заметить, что блочная конструкция не зависит от ровности сделанных пазов, проемное перекрытие армируется изогнутыми блоками и технология у них заметно отличается. Сначала требуется установить ее в пазы изогнутых пеноблоков, далее разводится раствор из цемента и песка, можно воспользоваться клеевой смесью. Раствор наливается в пазы и оставляется на время застывания цемента, учитывая температуру на улице, сохнуть раствор будет не менее трех дней. Чтобы не появились щелки для холода, можно установить вкладыш, сделанный из пенопласта, он сам по себе довольно хороший и прочный материал для строительства дома, и армированная кладка пенобетона только добавит стенам надежности и не даст появиться трещинам.

Установка армопояса

Перед установкой перекрытия на пенобетон устанавливается армированный пояс, он представляет собой железобетонную ленту, высота которой составляет 10 – 30 см. Чтобы нагрузка и вес перекрытия равномерно распределялись на стены, используют данную ленту, таким образом можно избавиться от точечной нагрузки, применение армопояса добавит кладке крепости, надежности и не допустит ее раскола. Недостатком пояса является то, что он плохой теплоизолятор, поэтому потребуется дополнительно утеплять помещение, этот недостаток можно устранить, если залить армопояс на 30 см., а толщина блока равна – 40 см. Разницу в этом случае можно использовать для утепления, такие стены тоже подлежат отделке, их можно поштукатурить, при этом для лучшего сцепления воспользоваться строительной сеткой. Отличным вариантом станет любой вид сайдинга, или применение облицовочного кирпича, для облицовки хорошо использовать фасадный кирпич, не используйте для отделки обычные гвозди. Лучше всего воспользоваться специальными дюбелями, которые отличаются от гвоздей диаметром и форм.

Вывод

Армировать блоки вполне можно самостоятельно, если учесть все нюансы которые могут появиться во время работы, теперь Вы знаете какие зоны в доме лучше армировать, как возвести стены по данной технологии.

Удачной стройки!

диаметр, какую арматуру использовать, через сколько рядов.

При адекватной стоимости газобетонные блоки обладают отменными теплоизоляционными свойствами, легко монтируются и поддаются ручной обработке. Однако из достоинств поризованного бетона проистекают и недостатки. В частности, это слабая устойчивость к изгибающим нагрузкам, из-за которой в результате естественной осадки фундамента на кладке стен появляются трещины. Армирование газобетона арматурой помогает избежать этого — а отнюдь не компенсирует низкую прочность, как ошибочно думают многие.

Рассмотрим все нюансы усиления кладки и разберёмся, какую арматуру использовать для газобетонных блоков.

Армирование газоблока арматурой сводит к минимуму риск образования в кладке трещин — и это главная причина, по которой оно применяется. Такая операция не является обязательной и одинаковой для всех объектов, целесообразность её выполнения оценивается в каждом конкретном случае.

• Чаще всего проекты предусматривают усиление зон, на которые опираются перемычки, перекрытия и стропильная система.
• Для опоры стропил и плитных перекрытий обычно устраивается кольцевая монолитная балка с внутренним каркасом. Она охватывает все стены по периметру, включая и фронтоны, поэтому конструкцию и называют поясом.
• Дополнительного усиления требуют и подоконные зоны – здесь укладка арматуры в газобетонные блоки производится в нарезанные заранее в горизонтальной поверхности кладки штрабы.
• Армирование остальных зон стены может быть необязательной, а целесообразность его применения должна быть доказанной.

Мнение эксперта
Виталий Кудряшов

строитель, начинающий автор

На заметку: В некоторых случаях выполняется вертикальное армирование – например, когда строительство ведётся в сейсмически неустойчивом регионе. Тогда через определённые промежутки в кладке, с помощью блоков со сквозными пустотами, устраивают вертикальные каналы. В них устанавливают стальные стержни диаметром 12-14 мм, а затем заливают обычным тяжёлым бетоном. Точно так же поступают и при выкладке колонн.

Расчет арматуры для армирования газобетона выполняется на основании размера сечения кладки. Минимальная площадь применяемых стержней составляет 0,02% от площади рабочей поверхности кладки.

Например, армировка газоблока 300 мм производится арматурой сечением 7,5 мм². Обеспечить это могут два продольно уложенных стержня диаметром 8 (класс АIII). Когда нет возможности осуществления двухрядного армирования, усиление можно сделать в один ряд. Просто диаметр арматуры для армирования газобетона в этом случае должен быть больше – 10АIII.

В монолитных поясах под перекрытием, особенно при строительстве на слабых грунтах, нужно использовать арматуру 12АIII. Там, где опираются ж/б плиты, она закладывается в бетонную подушку. В ненесущих стенах пруты периодического профиля просто укладывают в прорезанные штрабы.

Именно для того и существует проект, чтобы застройщику ничего не приходилось додумывать. В нём указываются все места, в которых конструктивное армирование необходимо. Однако случается и такое, что в проекте информация об армировке отсутствует – ошибки ведь не исключены. К тому же многие частные застройщики возводят свои дома и вовсе без проекта.

В любом случае необходимо знать, где конструктивное армирование обязательно:

1. Армирование первого ряда газобетона арматурой — по всей ширине пролёта стены.
2. Уровень опирания перекрытий и кровли – здесь сооружается обвязочный пояс по периметрам всех стен.
3. Подоконные зоны. Важно чтобы пруты были заведены в толщу простенков не меньше чем на 60 см от вертикального обреза кладки.
4. Точки опоры перемычек: армировка газоблока арматурой производится в швах под последним рядом, на ширину не менее 50 см с каждой стороны проёма.
5. Над проёмом, если он устроен без перемычек. Это допустимо, когда расстояние от верха проёма до перекрытия составляет менее 2/3 ширины проёма. В этом случае, армирование газобетонной кладки арматурой производится в двух последующих за проёмом рядах.
6. Все случаи, когда высота кладки между перекрытиями составляет больше 3-х метров.
7. Когда длина стены превышает 6 метров, её усиление производится в каждом четвёртом ряду.

Теперь более подробно рассмотрим, какую арматуру использовать для армирования газоблока.

До сих пор мы вели речь только про армирование газобетонных блоков стальной стержневой арматурой. Тем не менее, для этой цели могут использоваться и другие материалы – например, сетка из той же стали или базальтопластика, металлическая перфолента, стеклопластиковые стержни. Они также обладают рядом преимуществ, поэтому предлагаем для ознакомления краткий экскурс по каждому варианту отдельно.

Все виды сеток, используемых для армирования газобетонных блоков и других видов каменных материалов, изготавливаются по российскому стандарту Р 57265 — он же европейский EN 846. Сетки применяются только для усиления горизонтальных швов, а так же при нанесении штукатурного слоя при отделке. Сетки могут применяться и в качестве связи с облицовочной кирпичной стенкой.

Стальную сетку классифицируют по диаметру используемой для сваривания проволоки или стержней. Сетчатая арматура для газобетонных блоков может изготавливаться не только из стальной оцинкованной проволоки, но и из предварительно покрытой цинком стальной полосы либо листа.

Мнение эксперта
Виталий Кудряшов

строитель, начинающий автор

Примечание: Выпускаются и более дорогие и долговечные виды сеток, в производстве которых используют аустенитную нержавеющую сталь — сплавы хрома и никеля, иногда с добавкой молибдена.

Перед тем, как армировать газобетонную кладку, необходимо определиться с вариантом арматуры. Если это стальная сетка, то берут вариант с прямоугольными ячейками размером 50*50 мм, диаметр проволоки не более 3 мм – чтобы не увеличивать толщину шва.

Мнение эксперта
Виталий Кудряшов

строитель, начинающий автор

Внимание: При покупке сетки убедитесь, что она предназначена для усиления кладочных швов, а не для штукатурки.

Композитные сетки изготавливают по тому же ГОСТу, который упоминался выше. Их классифицируют по типу наполнителя (базальтовых, стеклянных, угольных или арамидовых волокон). Для армирования предназначены только базальтовые стеки, которые соответствуют показателям, обозначенным стандартом. Это:

1. поверхностная плотность не менее 100 г/м²;
2. разрывная нагрузка на продольные и поперечные нити минимум 20 кН/м;
3. удлинение при разрыве – не более 4%;
4. потеря прочности при замораживании-оттаивании не более 10%.

Размеры ячеек у базальтовых сеток варьируются в пределах 4-200 мм. Толщина базальтовой арматуры для газобетона подбирается точно так же, как и в случае со стальной. Главным достоинством такого варианта усиления кладки является малый вес и устойчивость материала к коррозии. К тому же, коэффициент теплопроводности композита ближе к аналогичному показателю газобетона, поэтому и мостиков холода не будет.

Рассказывая, какой арматурой армировать газобетон, нельзя не упомянуть про стальную перфоленту. У неё множество сфер применения, и одна из них – это усиление кладки без необходимости её штрабления. При монтаже она крепится саморезами или гвоздями к поверхности бетона, а при необходимости может применяться и для связи с кирпичной облицовкой. Главное – высокая прочность перфорированной полосы на растяжение, которая составляет не менее 100 МПа.

В её производстве используется низкоуглеродистая сталь, поверх которой термодиффузионным способом наносят цинковое покрытие. Полоса выпускается в разных типоразмерах и с различными типами перфорации. Для кладки обычно используют вариант с круглыми или продолговатыми отверстиями, шириной полосы 30 и толщиной 1,5 или 2 мм. Длина рулона стандартная – по 10, 25 и 50 метров.

Армирование стен из газобетонных блоков можно выполнить и стеклопластиковой арматурой с периодическим профилем, специально предназначенной для усиления бетонных конструкций. Её изготавливают по стандарту 31938, впервые введённому в 2012 году.

• В составе стеклопластика полимерная матрица, состоящая из отверждённой смолы и армирующего наполнителя, роль которого в данном случае исполняют гибкие стеклянные волокна. Как и в случае с сетками, профильная арматура может изготавливаться на основе разных наполнителей.
• Кроме стекловолокна это базальт, уголь, арамид и комбинированные композиции. У стеклопластика и базальта одинаковый предел прочности на растяжение (не менее 800 Мпа) и модуль упругости (50 ГПа). Остальные виды композитов отличаются более высокими характеристиками, а потому и стоят дороже.
• Диаметр арматуры для армирования газоблоков подбирают, исходя из свойств материала. У композита в 7 раз меньше, чем у стали, коэффициент удлинения, и выше предел прочности на растяжение. Коэффициент линейного растяжения, наоборот, ниже.
• Поэтому там, где металлические пруты по расчёту должны иметь диаметр 10 мм, толщина стеклопластиковой арматуры для армирования газобетонных блоков составит всего 7-8 мм. Цена 1 м/п стеклопластика выше, но так как полимерный композит намного легче стали, в тонне арматуры будет раз в десять больше.

Из достоинств материала можно ещё отметить высокую коррозионную стойкость и полное отсутствие электропроводности. Длина стержней не ограничена, благодаря чему можно делать меньше соединений, когда пролёт стены превышает 12 м. Процесс усиления кладки так же связан с предварительной нарезкой штроб.

Какой арматурой армировать газобетонную кладку, решать заказчику – важно только делать это по технологии.

Какие зоны необходимо усиливать арматурой — через сколько рядов и в каких зонах закладывать, рассказывалось выше. Теперь рассмотим, как это правильно делать.

• Чтобы уложить в горизонтальный шов прут диаметров 8 или 10 см, приходится предварительно нарезать пазы. Делается это с помощью инструмента, называемого «штроборез». Борозда должна получиться достаточно глубокой, чтобы стержень в неё погрузился полностью.
• Когда производится однорядное армирование дома из газобетона, пазы нарезают по оси стены (по центру кладки). Чаще это перегородки. При двухрядном усилении (оно выполняется, когда толщина стены превышает 200 мм) важно соблюсти расстояние 6 см от фронтальной грани блока до борозды, чтобы избежать откалывания бетона.
• Для улучшения адгезии закладываемого в швы раствора, пыль, образовавшаяся в штрабах в результате пиления, обязательно должна удаляться. Использовать пылесос было бы очень удобно, но чаще всего каменщики просто сметают мусор щёткой.

Поверх уложенных стержней наливается кладочный раствор. Очень важно, чтобы находящаяся в пазах арматура была полностью в нём утоплена, а не выпирала над плоскостью блоков.

Перед тем, как армировать кладку из газобетона арматурой, необходимо выполнить несложный расчет. Формула довольно проста: R = 2LH/4h.

Значения расшифровываются так:

• L — длина стены;
• H – высота стены;
• 2 – двухрядное армирование;
• 4 – порядковый номер ряда, в который закладывается арматура;
• h – высота ряда (блока).

В итоге получаете количество стержней, необходимых для армирования данной стены. Все значения вводятся в единой единице измерения.

Чтобы определить, сколько арматуры уйдёт на усиление проёмов, их количество просто умножается на число пазов, в которые она должна закладываться. К итоговой цифре добавляется на каждый элемент по 10 см для нахлёста.

Для удобства обработки блоков и выполнения кладочных работ, необходимо иметь такой перечень инструментов:

Вид инструмента	Назначение
Кельма для газобетона	Инструмент может представлять собой каретку или ковш с удобной ручкой и зубцами на рабочей кромке. Благодаря ему, кладочный раствор точно дозируется и расходуется без потерь.
Рубанок	Приспособление изготавливается на металлической или деревянной основе, на которой укреплены полотна пилы с мелким зубом. Посредством использования рубанка, по форме похожего на полутёрок, очень удобно срезать с поверхности наплывы раствора или бугры.
Штроборез	Именно этот инструмент и нужен для того, чтобы нарезать борозды для укладки арматуры в горизонтальных швах кладки. Штроборез может быть как ручным, так и работать от сети. Если учесть, что на объектах не всегда подведено электричество, каменщики чаще пользуются ручным. Он не создаёт шума, немного весит и вполне удобен для работы.
Ножовка по газобетону или пила	Ячеистый бетон хорошо поддаётся пилению, но для этого нужен специальный инструмент. Ручная ножовка для газобетона отличается от плотницких моделей увеличенной длиной и толщиной полотна. Так же на её зубьях имеется твердосплавная или победитовая напайка, а сами зубья отличаются более крупными размерами. При выполнении больших объёмов работ легче пользоваться электрическим инструментом. Удобнее всего сабельная пила. Если в наличии имеется цепная пила, то для распила газобетона нужна специальная цепь с напайками победита.
Киянка	Молоток с резиновым бойком используется для корректировки блока в кладке. Обычный металлический вариант может нарушить целостность блока.

Чтобы добиться хорошего качества любых строительных работ, необходимо неукоснительно следовать технологиям, разработанным производителем материала, и прописанным в СНиПах и типовых технологических картах. Но не менее важно соблюдать технику безопасности, ведь охрана труда – одна из главных задач для любого подрядчика.

Комплекс мер, направленных на организацию производства безаварийных работ, выглядит так:

1. Заказчик должен выдать подрядчику разрешение на выполнение работ и проектную документацию. В том числе, на кладку из газобетонных блоков составляется проект производства работ.
2. Должны быть назначены люди (бригадир или прораб), отвечающие за безопасность, и контролирующие качество производимых операций. Ответственное лицо производит инструктаж каждого рабочего по технике безопасности.
3. Инструменты хранят в отведённых для этого подсобно-бытовых помещениях. Оборудование и механизмы должны быть в исправном состоянии, подготовлены к работе и заранее опробованы.
4. Члены бригады должны быть обеспечены не только инструментами и спецодеждой, но и индивидуальными средствами защиты – рукавицами, касками, очками, предохранительными поясами (для работы на высоте).
5. Для безопасного перемещения из одной рабочей зоны в другую, необходимо устроить удобные переходные мостки или натянуть страховочные канаты.
6. На стройплощадке обязательно наличие средств сигнализации и связи, инвентаря для борьбы с возгораниями. Объект должен быть ограждён и качественно освещён.
7. Для складирования материалов следует отвести специальную площадку. Качество перемычек и газоблоков, клеевой смеси и арматуры для них должно подтверждаться сертификатами соответствия и паспортами.

Выполнив все эти условия, остаётся только устроить временное освещение, установить подмости, подать на место инструменты и материалы, разбить фронт работ на захватки — и можно приступать к возведению стен из газобетона.

Армопояс по стене из пенобетона: пошаговая фотоинструкция.

Каждого дачника обязательно настигнет то время, когда надо будет построить дом, стену гаража, пристройку к дому или состряпать какой-то курятник. И сразу все как снег на голову: сколько что стоит? Построить из кирпича или дерева? Из пенобетона или шлакоблока? А как потом быть с сыростью и еще миллион вопросов. ааааа

Многие склоняются к тому, что надо сделать стены из пенобетона. Изначально у этого материала было минусов больше, чем у собаки блох в средине сезона, но потом пенобетон всё же научились делать и материал понемногу начал конкурировать с керамическими и силикатными изделиями. Даже больше, у него много плюсов: легкий, экономичный, ускоряет кладку, очень теплый. На данный момент у этого зверского материала только один минус – он очень ломкий. Причем именно ломкой, но несущая сила у стены вполне достаточна даже для постройки дома в несколько этажей.

Так в че же нуждается кладка стен из пеноблоков? Правильно, в армированном поясе. Он позволит положить увесистую балку на ломкие края пенобетона, укрепит стену и сделает ее монолитной. Сейчас я расскажу и наглядно покажу, как сделать из г@#на ракету. Точнее из пенобетона качественную несущую конструкцию, которая не будет уступать кирпичной кладке.

Делаем армопояс на пеноблок – первая стадия работ

Что нужно для начала кипиша? В первую очередь – стена, поскольку без нее у нас плохо получиться рассмотреть армирование пояса сверху. Желательно ровная, чтобы и не «выступать» и не «заподлицо». Хотя разницы нет, можно армировать и после пьяного гастарбайтера, просто опалубку будет чуть сложнее выставить.

Из какого пенобетона сделать стену? Все просто: плотность ниже – постройка легче, плотность блока высокая – постройка тяжелее и выше. Для дома – D900, для курятника с легкой крышей – D600. Это условно, для примера. Допустим, стена из пенобетона у нас есть, последний ряд выровнен уже и есть 20-25 сантиметров для опалубки и будущего армопояса.

ЭТАП 1: армирование пеноблоков вертикальной арматурой. Здесь все по определению просто: надо нарезать арматуру М12 кусочками по 35 сантиметров и на 10 сантиметров углубить внутрь пеноблока. Вообще бородатые мастера говорят, что забивать штырьки нельзя при армировании пеноблоков, надо насверливать под них посадочные места. Мол они рассыпаться могут от вибраций. Но я как представил, что я буду раком с дрелью лазить по 4-метровой высоте час, сразу перехотелось. С помощью небольшого молотка решил вопрос за 10 минут.

ЭТАП 2: вязка продольной арматуры. С помощью «штырьков» мы вроде как связываем наш будущий армопояс со стеной. Лично я в этом смысла почти не вижу, поскольку зачем привязывать то, что и так ровно лежит сверху… Можно просто считать, что штырьки нужны для того, чтобы красиво и на одном уровне закрепить продольную арматуру. По сути она только и нужна при армировании стен из пеноблоков. Предотвращает разломы при вертикальной нагрузке (второй этаж) и горизонтальном давлении на армопояс (ну… вдруг в гараж сбоку врежется крупная ворона, например?).

ЭТАП 3: закладные на ворота. Если вы построили курятник – это не очень актуально. Если же гараж – надо учесть, что скоро вы захотите сделать ворота. Сразу вопрос: к чему прикрепить их? Учитываем основной минус пенобетона – материал по прочности чуть лучше пластилина. Правильно, крепить снова к армопоясу. Для этого надо в бетон сделать закладные: толстые металлические пластины с торцов. Их можно сразу приварить к опорам. Они будут на 50-60 см в бетоне и на 10 выступать снаружи. К ним привариться верхним краем опора ворот. А низ опоры, как в лучших традициях американских триллеров, закопаем в землю и обольем бетоном.

ЭТАП 4: армирование стен из пеноблоков с помощью поперечин. Существует мнение, что такие поперечные жердочки придают продольной арматуре максимальную прочность в одной плоскости. Правда это или нет – зачем выяснять? Дело нехитрое и простое, просто сделаем и будем верить в то, что разработчики СНиПов были в трезвом уме и памяти.

В принципе, мы уже рассмотрели, как сделать армопояс по пеноблоку. Процесс предельно простой. Арматуру сваривать не нужно. Она не должна держаться крепко и сваренные соединения – это минус, а не плюс! Просто легонько посадить на проволоку или и вовсе положить сверху, главное – чтобы бетоном не смыло при заливке. Можно использовать крючки для вязки арматуры, они существенно облегчают жизнь.

Что делать после армирования пеноблоков арматурой

В принципе всё, что было нужно, уже сделано. Теперь остается выставить опалубку для заливки бетона и поместить в нее раствор, чтобы он отвердел.

Важно: арматура должна быть внутри раствора. Если высота и ширина армопояса будет 20х20 см, к примеру, арматура должна размещаться на высоте 10 см от стены и по 5 см по бокам. Если арматура будет слишком рядом у края армопояс может крошиться при больших нагрузках.

Надо ли вообще армопояс? Надо понимать, что любое сильное давление на край пеноблока приведет к его разрушению, поэтому установить кран-балку или лаги для второго этажа прямо на пеноблок никто не рекомендует. Если же будет армопояс, то балка будет давить сразу на всю площадь этажа.

Вывод такой: если у вас курятник с легкой крышей – возможно. В любом случае без армопояса пеноблок лучше вообще не использовать в гараже, доме и других конструкциях, где сверху на материал что-то давит.

Экономьте время и деньги вашего проекта в компаниях Conco

Компании Conco предлагают широкий спектр высококачественных бетонных услуг, включая собственный запатентованный пенобетон под названием Confoam ™. Легкий заполнитель с низкой плотностью может закачиваться в любую пустоту, отверстие или в качестве засыпки; а его высокая текучесть и легкая прокачиваемость позволяют производить укладку больших объемов, что экономит время и деньги. Confoam ™ также может быть произведен на месте в соответствии с точными спецификациями проекта, и, как правило, любой материал, укрепляющий традиционный бетон, увеличивает прочность пенобетона.Он также может быть разработан для использования в приложениях, требующих дренажа.

Пенобетон предлагает экономичные решения

В Conco мы всегда ищем способы предоставить нашим клиентам экономически эффективные решения, позволяющие получать продукцию наилучшего качества. Наша бетонная пена Confoam ™ является именно таким решением. Он предлагает множество преимуществ, включая тот факт, что его можно производить с массой, которая намного меньше, чем у естественных грунтов или уплотненного основного материала, и устраняет необходимость в дорогостоящей обработке фундамента . Кроме того, он не требует механического уплотнения, поэтому не оказывает воздействия на подпорные конструкции или глубокие фундаменты.

Наполнитель можно легко переработать и использовать повторно. Кроме того, поскольку для этого требуется меньше сырья и устраняется или уменьшается необходимость в выемке и транспортировке большого количества заполнителя, его производство дешевле.

Высокотехнологичные решения Confoam ™:

• У нас есть специализированное производственное оборудование и высококвалифицированные бригады для безопасного и умелого укладки легкого и легкого бетона с высокой текучестью.
• Самовыравнивающийся Confoam ™ предлагает способность заполнять пустоты в самых сложных местах, а также улучшать несущие свойства плохой почвы.
• Добавляя мелкий и / или крупный заполнитель, летучую золу и добавки, а также различные пенообразователи, мы можем производить пенобетон с повышенной прочностью и более высокой плотностью, если этого требует ваш проект.

Миссия Conco — быть лучшим поставщиком бетонных услуг на западе США и привносить наш огромный опыт и профессионализм в каждый проект.Мы продолжаем модернизировать и расширять наши объекты, чтобы лучше обслуживать растущий рынок коммерческих, промышленных, общественных работ, парковок и других строительных проектов. Свяжитесь с нами, чтобы узнать, как мы поможем вам сэкономить время и деньги на вашем следующем проекте с нашим запатентованным пенобетоном.

УСИЛЕНИЕ ПЕНОБЕТОНА БАЗАЛЬТОВЫМИ ВОЛОКНАМИ — DOAJ

АРМИРОВАНИЕ ПЕНОБЕТОНА БАЗАЛЬТОВЫМИ ВОЛОКНАМИ — DOAJ

Вестник МГСУ (2012-10-01)

• Жуков Алексей Дмитриевич,
• Рудницкая Виктория Александровна

Принадлежности

Жуков Алексей Дмитриевич

Московский государственный строительный университет (МГСУ)

Рудницкая Виктория Александровна

Московский государственный строительный университет (МГСУ)

Том и выпуск журнала

нет.6
с. 83 — 87

Аннотация

Читать онлайн

Авторы показывают, что характеристики пенобетона могут быть улучшены за счет дисперсного армирования, в том числе методов с использованием базальтовых волокон.Они обращаются к результатам технологии моделирования пенобетона и оценивают важность технологических параметров. Также в статье приведены критерии эффективности армирования. Дисперсная арматура улучшает пластичность бетонной смеси и снижает скорость образования трещин осадка. Обычное армирование с использованием металлических реек и стержней демонстрирует ограниченное применение в производстве бетона, используемого для теплоизоляции и строительных целей. Рассеянное армирование предпочтительнее.Эта технология предполагает вливание волокон в пористые смеси. В качестве армирующих компонентов используются металлические, полимерные, базальтовые и стеклянные волокна. Было установлено, что изделия, армированные полипропиленовыми волокнами, демонстрируют значительную истираемость и деформируемость даже под воздействием незначительных растягивающих напряжений из-за низкой прочности сцепления полипропилена с цементной матрицей. Целью исследования была разработка типа полипропилена марки D500, который демонстрировал бы рабочие свойства, аналогичные свойствам полипропиленов Hebel и Ytong.Дисперсное армирование выполнено базальтовым волокном. Этот проект предполагает использование технологии без использования автоклавов для оптимизации потребления электроэнергии. Дисперсная арматура направлена ​​на уменьшение осадки блоков при закалке на ранних этапах их эксплуатации, улучшение их прочности и других эксплуатационных свойств. Снижение влажности смеси основано на пластифицирующих свойствах волокон, а также применении метода сухой минерализации.Подбор оптимальных параметров технологического процесса производился с помощью программного обеспечения G-BAT-2011, разработанного в Московском государственном строительном университете. Авторы также предоставляют свой обзор прав интеллектуальной собственности и оценку экономической эффективности.

Ключевые слова

Опубликовано в

Вестник МГСУ

ISSN

1997-0935 (Печать)

2304-6600 (онлайн)

Издатель

Московский Государственный Строительный Университет (МГСУ)

Страна издателя

Российская Федерация

Субъекты LCC

Изобразительное искусство: архитектура

Социальные науки: отрасли.Землепользование. Работа: Специальные отрасли и профессии: Строительная промышленность

Сайт

http://www.vestnikmgsu.ru/

О журнале

границ | Динамические характеристики пенобетона с вторичным кокосовым волокном

Введение

Пенобетон используется в качестве наполнителя для противоударных барьеров из-за его хороших энергопоглощающих свойств.Однако его существенные недостатки, в том числе низкая прочность, низкая ударная вязкость и легкое растрескивание, могут повлиять на характеристики конструкции и безопасность противоударных барьеров (Kearsley, Wainwright, 2001; Etkin et al., 2010; Кудяков, Стешенко, 2015). Многие существующие исследования подтвердили, что включение волокон в пенобетон может улучшить прочность, ударную вязкость, трещиностойкость и характеристики поглощения энергии (Zhang et al., 2011; Ma et al., 2012; Shen et al., 2012) . Волокна, обычно используемые в машиностроении, такие как стальное волокно, стекловолокно или другое синтетическое волокно, обычно имеют недостатки, связанные с поглощением высокой энергии и высоким потреблением ресурсов (Zhan et al., 2009; Ван, 2011; Shang and Song, 2016), что может привести к загрязнению окружающей среды и увеличению стоимости проекта. Таким образом, существует необходимость в разработке новых альтернативных материалов. Койровое волокно (CF) — это возобновляемое переработанное растительное волокно с преимуществами хорошей экономии энергии, благоприятной защиты окружающей среды и превосходных механических свойств (Calado et al., 2000). Некоторые предыдущие исследования показали, что механические характеристики материалов на основе цемента можно улучшить, добавив CF.Ван и Чоу (Wang and Chouw, 2017) изучали динамическое поведение железобетона CF (CFRC) под воздействием ударных нагрузок падающим весом. Они обнаружили, что на характеристики CFRC при многократных ударах влияет длина CF, а CF длиной 25 и 50 мм имеет лучшую ударопрочность, чем 75 мм. Дансо и Ману (Danso and Manu, 2020) провели исследование влияния содержания CF (0,2–0,8% по весу) и содержания извести (0–15% по весу) на поведение грунтово-цементного раствора, указав, что оптимальный сила была записана на уровне 0.Добавка 2% CF и 5% извести в образец. Али и др. (2012) исследовали влияние содержания CF (1, 2, 3 и 5% по массе цемента) и длины CF (2,5, 5 и 7,5 см) на механические и динамические свойства элементов из железобетона CF (CFRC). Результаты показали, что CFRC с длиной CF 5 см и содержанием CF 5% имеет лучшие свойства.

Как показано выше, было доказано, что CF может заменить эти обычные волокна в соответствии с требованиями энергосбережения и защиты окружающей среды.Однако большинство существующих исследований было сосредоточено на обычном бетоне с добавлением CF или пенобетоне с добавлением обычных волокон. Исследований по применению CF в пенобетоне было очень мало. Mohamad et al. (2018) провели экспериментальное исследование влияния содержания CF (0,1, 0,2 и 0,3% от общей массы цемента) на механические свойства и поведение пенобетона при изгибе. Было отмечено, что пенобетон с 0,3% CF испытал наименьшее распространение трещин, а прочность на сжатие, предел прочности на растяжение и модуль упругости пенобетона увеличивались с увеличением процента CF.Исследование Мохамада дало некоторые положительные результаты. Однако этого все же было недостаточно.

Исходя из этого, необходимо систематически и всесторонне изучать механическое поведение пенобетона CF, чтобы лучше понять влияние CF на характеристики пенобетона. В предыдущей работе изучалось влияние содержания CF на статическое поведение пенобетона CF, включая его свойства сжатия и изгиба. Результаты показали, что CF значительно улучшил статические характеристики пенобетона.Статическая прочность на сжатие увеличилась с 0,83 до 1,51 МПа при увеличении содержания CF от 0,0 до 1,5%, поглощение статической энергии увеличилось с 55,37 до 106,32 Дж при увеличении содержания CF с 0,0 до 2,0%, а статическая прочность на изгиб увеличилась с 0,33 до 0,73. МПа при увеличении содержания CF от 0,0 до 2,0%. Однако рост производительности пенобетона пошел вспять, когда CF превысил пороговое значение. Исходя из этого, необходимы дальнейшие исследования для изучения механической реакции пенобетона CF на ударную нагрузку, которая значительно отличается от таковой при статической нагрузке.

В этой статье динамические характеристики CF-пенобетона были исследованы с использованием экспериментальной технологии разделенной балки давления Хопкинсона (SHPB), классического экспериментального метода для проверки динамических свойств материалов Gray (2000). В общей сложности 54 образца круглой корки пенобетона, разделенных на шесть групп с шестью различными содержаниями CF, были использованы для изучения влияния содержания CF на режим разрушения, динамическую прочность на сжатие, поведение при напряжении и деформации и способность пенопласта поглощать энергию. бетон при трех давлениях газа.Кроме того, был проведен анализ микроструктуры с использованием сканирующего электронного микроскопа (SEM) и дифракции рентгеновских лучей (XRD), чтобы осветить микроскопический механизм CF-пенобетона для объяснения этого динамического поведения.

Экспериментальная программа

Сырье и подготовка образцов

Пенобетон CF, использованный в данном исследовании, был приготовлен путем смешивания пенобетона с CF шести различных объемных долей (0, 0,5, 1,0, 1,5, 2,0 и 2,5%) . Следует отметить, что содержание CF, приведенное в этом исследовании, относится к объемным долям.

Взяв в качестве сырья композитный портландцемент P.C32.5R, кокамидопропилбетаин CAB-35 (пенообразователь), гидроксипропилметилцеллюлозу (стабилизатор пены), нанокремниевый диоксид (усиливающий пенообразователь), подробные параметры свойств которых были Пенобетон, предусмотренный в Т1-5, был произведен в следующие этапы. Во-первых, пена была приготовлена ​​путем смешивания стабилизатора пены, армирующего агента, пенообразователя и воды в весовом соотношении 0,05: 0,2: 1: 7,5. Во-вторых, цементный раствор производился в смесителе с водоцементным соотношением 0.5. В-третьих, пену выливали в цементный раствор в объемном соотношении 1: 2 и затем перемешивали в смесителе для раствора в течение 3 мин.

ТАБЛИЦА 1 . Свойства цемента.

ТАБЛИЦА 2 . Параметры свойств пенообразователя.

ТАБЛИЦА 3 . Параметры свойств пенного стабилизатора.

ТАБЛИЦА 4 . Параметры свойств пенопласта.

ТАБЛИЦА 5 . Параметры свойства CF.

Перед добавлением CF в пенобетон, CF следует предварительно обработать для улучшения характеристик (Wang and Chouw, 2017).В этом исследовании CF замачивали в течение 30 минут после повторной очистки и кипятили в течение 2 часов в электротермостатическом водном шкафу. После этого кипяченый CF сушили при постоянной температуре 60 ° C в течение 24 ч с использованием электрического термостатического сушильного шкафа. Эти высушенные CF затем разрезали на мелкие кусочки длиной 20 ± 2 мм.

Производство пенобетона CF было завершено после того, как CF постепенно добавлялся в пенобетонный раствор и перемешивался в течение примерно 2 минут, чтобы гарантировать, что части CF были равномерно распределены в бетонном растворе.

В общей сложности 54 образца круглого пирога диаметром 75 мм и толщиной 35 мм были отлиты, выполнив следующие действия: во-первых, формы были предварительно обработаны маслом для облегчения извлечения из формы. Во-вторых, раствор из пенобетона CF заливался в формы и подвергался механической вибрации, чтобы избежать образования сот и отверстий. Наконец, все 54 образца, поровну разделенные на шесть групп в соответствии с содержанием CF, были отверждены в течение 28 дней после извлечения из формы. Образец описан на рисунке 1, а процесс производства пенобетона CF показан на рисунке 2.

РИСУНОК 1 . Образец.

РИСУНОК 2 . Процесс производства пенобетона CF.

Методы испытаний

Испытание на сжатие при однократном ударе было проведено с помощью экспериментальной технологии SHPB для измерения механических свойств образцов при динамическом ударе (Davies and Hunter, 1963; Frew et al., 2001). В этом исследовании была принята установка SHPB диаметром 75 мм, состоящая в основном из системы загрузки, измерительной системы и системы сбора и обработки данных.В этой установке SHPB пуля имела диаметр 75 мм и длину 500 мм, падающий стержень имел диаметр 75 мм и длину 5,5 м, а направляющий стержень имел диаметр 75 мм и длину 3,5 м. Расстояния от двух тензометров на падающей балке до точки удара составляли 2,54 и 2,76 м соответственно, в то время как расстояние от деформографов на трансмиссионной планке до точки удара составляло 1 м. Подробная схематическая диаграмма экспериментальной установки показана на рисунке 3.

РИСУНОК 3 .Испытательное оборудование.

Экспериментальная рабочая процедура была представлена ​​следующим образом. Сначала образец был отполирован с использованием высокоточного шлифовального станка для обеспечения гладкости и параллельности их двух поверхностей. Во-вторых, образец с вазелином, нанесенным на две его поверхности, помещали между падающим стержнем и трансмиссионным стержнем. В-третьих, была откалибрована система сбора сигналов и настроено давление газа. Наконец, клапан пневматического пистолета был выпущен, и пуля попала в упор.

Экспериментальная методика SHPB была основана на предположении об одномерной упругой волне и предположении об однородности напряжения и деформации. Принцип работы установки ШПБ описывался следующим образом: пуля, приводимая в движение газом высокого давления, попадала в падающую штангу с определенной скоростью V ₀ . Таким образом, генерировалась волна напряжения ε _i ( t ), которая распространялась в падающем стержне. В результате под действием этой волны происходила высокоскоростная деформация образца.Тем временем волна ε _r ( t ) отражалась от образца до падающего стержня, а волна ε _t ( t ) передавалась от образца к трансмиссионная планка. После этого три сигнала деформации были измерены тензометрами и собраны индикатором динамической деформации. Затем сигналы данных обрабатывались с помощью профессионального программного обеспечения SHPB, после чего можно было получить динамические свойства образцов (Wang et al., 2011).

Согласно теории одномерных упругих волн, напряжение, деформация и скорость деформации образца можно сформулировать следующим образом:

σ = A02AsE0 [εi (t) −εr (t) −εt (t)] (1 ) ε · = C0Ls [εi (t) −εr (t) −εt (t)] (3)

Где ε _i ( t ), ε _r ( t ) и ε _t ( t ) — падающая волна напряжения, отраженная волна напряжения и прошедшая волна напряжения, соответственно. A ₀ — площадь поперечного сечения стержня. E ₀ — модуль Юнга материала стержня. C ₀ — скорость волны. A _s и L _s — исходная площадь поперечного сечения и длина образца соответственно.

Исходя из предположения об однородности напряжения и деформации в образце, соотношение между напряжением, деформацией и скоростью деформации может быть получено следующим образом:

Подставив уравнение.4 в уравнение. 1 экв. 3 затем превращается в

ε = −2C0Ls∫0tεr (t) dt (6)

Динамические свойства образца были рассчитаны в соответствии с приведенными выше уравнениями. В установке SHPB путем установки различных давлений рабочего газа (0,20, 0,25 и 0,30 МПа) скорость удара пули была скорректирована для создания различных волн напряжения ε _i ( т ), ε _r ( т ) и ε _t ( т ), которые соответствовали разным скоростям деформации.Девять идентичных образцов в каждой из шести групп были поровну разделены на три комплекта и подвергались ударным нагрузкам при трех различных давлениях рабочего газа. Каждый образец был пронумерован в последовательности: содержание CF — давление газа — порядковый номер в каждом наборе. Например, образец с номером CF1.5-AP0.25-3 является третьим из установленных на давление газа 0,25 МПа с содержанием CF 1,5%. Более подробные параметры испытаний представлены в Таблице 6.

ТАБЛИЦА 6 . Параметры образца.

Кроме того, было проведено микроскопическое исследование на основе SEM и XRD для дальнейшего объяснения механизма изменения характеристик пенобетона CF. После испытаний SHPB в общей сложности 18 типичных поврежденных образцов, равномерно выбранных из шести групп, были обработаны для анализа микроструктуры. Морфологию образцов наблюдали с помощью SEM, а фазовый состав образцов характеризовали с помощью XRD. Кроме того, параметры пористой структуры образцов определялись методом анализа изображений (Zhang et al., 2015; Райяни и др., 2016).

Результаты и анализ

Экспериментальные результаты были сопоставлены и проанализированы для изучения влияния содержания CF на динамические характеристики пенобетона. Следует отметить, что экспериментальные данные образцов с содержанием CF 2,5% при давлении газа 0,3 МПа отсутствовали из-за некоторых проблем в испытательном оборудовании.

Режимы отказов

Для облегчения обсуждения видов отказов из каждого набора для анализа был выбран один репрезентативный образец.F4F6 описывает поврежденные образцы с различным содержанием CF при трех давлениях газа. Образцы без CF разорвались на мелкие кусочки или рассыпались в порошок, что, очевидно, привело к хрупкому разрушению, как показано на рисунках 4A, 5A, 6A. При увеличении содержания CF от 0,5 до 1,5% образцы имели меньше повреждений и в основном сохраняли свою целостность с небольшими разрывами и отслаиваниями на краях, как показано на рисунках 4B – D, 5B – D, 6B – D. Даже при высоком давлении газа 0,3 МПа, как показано на рисунках 6B – D, эти образцы с адекватным содержанием CF также рвались только по краям, вместо того чтобы рассыпаться в порошок или разламываться на мелкие кусочки, что указывает на то, что включение с достаточным содержанием CF может эффективно улучшить сопротивление деформации пенобетона и способствовать режиму разрушения образца от хрупкого разрушения до пластичного разрушения.Это в основном связано с улучшающим эффектом CF на целостность и ударопрочность бетонной матрицы. Однако режимы отказа показали небольшие изменения для образцов с содержанием CF 2,0 и 2,5%, как показано на рисунках 4E, F, 5E, F, 6E. Эти образцы с чрезмерным количеством CF имели тенденцию демонстрировать удивительно похожие режимы разрушения, что указывает на то, что эффективность CF была ограничена в улучшении пластичности и ударопрочности пенобетона.

РИСУНОК 4 .Режимы отказа при давлении газа 0,2 МПа (А) CF0.0-AP0.20-1 (B) CF0.5-AP0.20-3 (C) CF1.0-AP0.20- 1 (D) CF1.5-AP0.20-2 (E) CF2.0-AP0.20-3 (F) CF2.5-AP0.20-3.

РИСУНОК 5 . Режимы отказа при давлении газа 0,25 МПа (А) CF0.0-AP0.25-2 (B) CF0.5-AP0.25-3 (C) CF1.0-AP0.25- 3 (D) CF1.5-AP0.25-1 (E) CF2.0-AP0.25-3 (F) CF2.5-АП0.25-1.

РИСУНОК 6 . Режимы отказа при давлении газа 0,3 МПа (А) CF0.0-AP0.30-3 (B) CF0.5-AP0.30-3 (C) CF1.0-AP0.30- 2 (D) CF1.5-AP0.30-1 (E) CF2.0-AP0.30-3.

Динамическая прочность на сжатие

На рисунке 7 показаны значения динамической прочности на сжатие и коэффициенты динамического увеличения образцов, причем разные цвета представляют разные давления газа: серый для 0,2 МПа, красный для 0,25 МПа и синий для 0.3 МПа.

РИСУНОК 7 . Прочность на динамическое сжатие и коэффициент динамического увеличения (A) Прочность на динамическое сжатие (B) Коэффициент динамического увеличения.

Из рисунка 7A можно видеть, что изменяющиеся тенденции динамической прочности на сжатие с увеличением содержания CF были в основном идентичны при разных давлениях газа, то есть сначала увеличивались, а затем уменьшались. Возьмите изменяющуюся кривую динамической прочности на сжатие с содержанием CF при давлении газа 0.Например, 20 МПа (серая кривая на рисунке 7A). Прочность на сжатие образцов с содержанием CF 0,0, 0,5, 1,0, 1,5, 2,0 и 2,5% составляла 1,55, 1,65, 1,93, 2,27, 2,13 и 1,23 МПа соответственно. Было обнаружено, что образец без CF имел низкую прочность на сжатие 1,55 МПа. При добавлении CF прочность на сжатие быстро возрастала и достигла максимального значения 2,27 МПа при содержании CF 1,5%. Скорость роста прочности на сжатие составила 46,45%. Аналогично для двух других изменяющихся кривых при давлении газа 0.25 и 0,3 МПа оптимальное содержание CF для получения максимальной динамической прочности на сжатие также составляло 1,5%. При добавлении 1,5% CF образцы имели самую высокую динамическую прочность на сжатие 3,18 МПа (при давлении газа 0,25 МПа) и 4,21 МПа (при давлении газа 0,30 МПа). Это показало, что CF оказывает очевидное улучшающее влияние на динамические сжимающие свойства пенобетона.

Однако динамическая прочность образцов на сжатие снижается, когда содержание CF превышает 1.5% и упали до минимальных значений при содержании CF 2,5%. Также возьмите серую кривую (при давлении газа 0,20 МПа) на рисунке 7A. Например, динамическая прочность на сжатие образца с содержанием CF 2,5% составила 1,23 МПа, что даже ниже, чем у образца без CF. Это продемонстрировало, что улучшение динамической сжимаемости пенобетона, которое в значительной степени зависит от содержания CF, будет прекращено, когда содержание CF превысит пороговое значение (1,5% в этом исследовании).

Кроме того, все образцы оказались более прочными при более высоком давлении газа из-за эффекта скорости деформации (Sun et al., 2018). Более высокая ударная нагрузка (т.е. более высокое давление газа) соответствовала большей скорости деформации нагружения, что способствовало увеличению прочности на сжатие.

В предыдущем исследовании была проверена и получена статическая прочность на сжатие пенобетона CF с таким же составом смеси. Результат показал, что при увеличении содержания CF от 0,0 до 2,5% статическая прочность на сжатие сначала увеличивалась, а затем уменьшалась, значения которой равнялись 0.82, 0,96, 1,20, 1,51, 1,42 и 0,73 МПа соответственно. Очевидно, изменяющийся закон статической прочности на сжатие в основном совпал с законом динамической прочности на сжатие. Это показало, что CF показал одинаковый эффект как на динамическую, так и на статическую прочность на сжатие.

Чтобы лучше понять механизм изменения характеристик бетона, влияние CF на характеристики бетона было обсуждено на основе результатов SEM и XRD как с положительных, так и с отрицательных сторон.

С положительной стороны, CF показал улучшение характеристик бетона.Было известно, что механическая прочность бетона в основном связана с гелем гидрата силиката кальция (гель C-S-H), основным продуктом гидратации цемента, который обладает высокими характеристиками сжатия, но плохо ведет себя при растяжении и вязкости. После того, как CF был добавлен в пенобетон, матрица, агрегат кристаллогидратов, включающий непрореагировавшие частицы цемента и продукты гидратации, связанные с CF, образуют пространственную сетчатую структуру с хорошей целостностью, как показано на Рисунке 8. Водородная связь между CF лигнином и гель CSH, а также высокая прочность на разрыв CF способствовали отличной межфазной связи между CF и матрицей, что привело к значительному повышению прочности бетона (Uygunolu, 2008; Yang et al., 2010).

РИСУНОК 8 . Структура космической сети.

Между тем, гидроксид кальция, другой продукт гидратации цемента, увеличился с 870 до 1 473 а. u. с увеличением содержания CF от 0,0 до 2,5%, как показано в спектре XRD на Фигуре 9A. Это указывает на то, что CF вызывает увеличение гидроксида кальция, хотя он не участвует в реакции гидратации цемента. Как видно из рисунка 9B, гидроксид кальция может заполнять поры в бетоне, увеличивая плотность бетона, улучшая межфазную связь между CF и цементной матрицей и предотвращая возникновение и расширение трещин в бетоне, что приводит к лучшим характеристикам бетона.

РИСУНОК 9 . Микроструктура (A) Спектр XRD (B) Результат СЭМ.

Более того, как видно из Фиг.10, поры становились меньше, меньше и более однородными при добавлении CF. Пористость и средний диаметр пор уменьшались с увеличением содержания CF. Разница между значением округлости и 1,0 (оптимальное значение округлости), которое отражает регулярность формы пор, также уменьшилась после добавления CF. Это также подтвердило, что правильное содержание CF улучшило характеристики бетона, способствуя лучшей структуре пор бетона (Zhu et al., 2017; Чжоу и др., 2019).

РИСУНОК 10 . Структура пор (A) Фотография сечения образца в высоком разрешении (B) Параметры структуры пор.

Однако CF также оказывает негативное влияние на характеристики бетона. CF привел к падению интенсивности геля C-S-H с 2436 до 1445 a. u., как показано на рисунке 9A, что отрицательно сказалось на прочности бетона. Чрезмерное количество CF поглотило слишком много воды и соединилось с образованием агломератов, что привело к появлению сухих трещин усадки и плохой текучести цементного раствора.Кроме того, внутренние пузырьки прорезались избытком CF и сливались в поры в форме стержней. Что касается структуры пор, то поры были слишком маленькими и неоднородными.

Эти данные свидетельствуют о том, что, когда содержание CF было меньше порогового значения, положительный эффект играл доминирующую роль, приводя к увеличению прочности бетона. Однако, как только содержание CF превышает пороговое значение, отрицательный эффект начинает перевешивать положительный, что приводит к ухудшению прочности бетона.

Коэффициент динамического увеличения был рассчитан по формуле.8 согласно (de Andrade Silva et al., 2011):

, где DIF — коэффициент динамического увеличения, f _{c, d} — динамическая прочность на сжатие и f _{c, s} — статическая прочность на сжатие.

DIF обычно имеет тенденцию сначала падать, а затем повышаться, как на Рисунке 7B. Возьмите две красные кривые (при давлении газа 0,25 МПа) на рисунках 7A, B в качестве примеров, DIF, очевидно, имел совершенно противоположную тенденцию изменения прочности на динамическое сжатие.При увеличении содержания CF от 0,0 до 1,5% динамическая прочность на сжатие увеличивалась, а DIF вместо этого снижалась. Когда содержание CF составляло более 1,5%, прочность на динамическое сжатие начинала снижаться, в то время как DIF начинал медленно расти. После того, как содержание CF превысило 2,0%, скорость снижения динамической прочности на сжатие и скорость роста DIF резко увеличились. Это продемонстрировало меньшее влияние содержания CF на динамическую прочность на сжатие, чем на статическую прочность на сжатие. Сравнение между динамической прочностью на сжатие и статической прочностью на сжатие также показало, что динамическая прочность на сжатие имеет меньшую скорость изменения, чем статическая прочность на сжатие.

Более того, порог содержания CF был меньше в случае более высоких давлений газа. Как показано на Рисунке 7B, порог содержания CF для начала увеличения DIF составлял 2% при давлении газа 0,2 МПа, но 1,5% при давлении газа 0,25 МПа и только 0,5% при максимальном давлении газа 0,3 МПа. Это было приписано более низкой статической прочности на сжатие образцов с меньшим CF и более значительному динамическому эффекту при более высоком давлении газа.

Кривые напряжение-деформация

Кривые напряжения-деформации при динамическом сжатии (SS) можно разделить на три сегмента, как показано на рисунке 11A: восходящий сегмент (O – A), платформенный сегмент (A – B) и нисходящий сегмент (B). —С).На рисунках 11B – D представлены кривые SS образцов с различным содержанием CF при 3 давлениях газа, где шесть разных цветов представляют 6 содержаний CF: черный для 0,0%, красный для 0,5%, синий для 1,0%, зеленый для 1,5%, фиолетовый для 2,0%, а желтый — 2,5%.

РИСУНОК 11 . Кривые напряжение-деформация (A) Схема (B) Кривые SS при давлении газа 0,2 МПа (C) Кривые SS при давлении газа 0,25 МПа (D) Кривые SS при давлении газа 0.3 МПа.

В восходящем сегменте (O – A) все особи демонстрировали схожее поведение S – S. Напряжение увеличивалось приблизительно линейно до пикового значения (точка А) с высокой скоростью, указывая на то, что образец проявлял упругие свойства. При увеличении содержания CF пиковое напряжение (точка A) сначала увеличивалось до максимального значения, когда содержание CF составляло 1,5%, а затем упало до минимального значения, когда содержание CF составляло 2,5%. Одновременно пиковая деформация O – A (деформация в точке A) сначала уменьшалась, а затем увеличивалась с увеличением содержания CF.Это можно объяснить анализом микроструктуры в Dynamic Compression Strength .

Модуль упругости, то есть наклон O – A, как показано на рисунке 11A, на этом этапе был приблизительно равен σ _p / ε _a . Из рисунков 11B – D можно было наблюдать, что модуль упругости сначала увеличивался, а затем уменьшался с увеличением содержания CF. Модуль упругости при давлении газа 0,25 МПа (т.е., наклон кривых на Фигуре 11C), например, сначала увеличивался до максимума, когда содержание CF увеличивалось до 1,5%, затем уменьшался до минимума, когда содержание CF увеличивалось до 2,5%. Увеличение модуля упругости было приписано улучшающему эффекту CF на характеристики бетона, в то время как уменьшение модуля упругости можно объяснить в соответствии с теорией композитных материалов (Swamy, 1970): в CF-пенобетоне модуль упругости матрицы бетона был скомпрометирован более низким модулем упругости CF.Когда содержание CF было не более 1,5%, CF ограниченно вычитал модуль упругости бетонной матрицы, но в основном улучшал его. В то время как после превышения CF эффект уменьшения CF становился все более очевидным, постепенно компенсировал и перевешивал эффект улучшения и в конечном итоге приводил к окончательному снижению модуля упругости.

В сегменте платформы (A – B) трещины распространились на большую ширину, вызывая достаточное напряжение растяжения в CF, чтобы нейтрализовать напряжение сжатия в матрице.Таким образом, после точки А напряжение больше не показывало значительных изменений, в то время как деформация продолжала расти, что указывает на то, что пенобетон CF вступил в пластическую деформацию. Плато напряжений, соответствующее пиковому напряжению, сначала увеличивалось, а затем уменьшалось с увеличением содержания CF, с его значением при давлении газа 2,0 МПа, например, близким к 1,55, 1,75, 1,9, 2,5, 2,1 и 1,25 МПа, когда содержание CF было 0,0, 0,5, 1,0, 1,5, 2,0 и 2,5% соответственно.

Как показано на рисунке 11A, ширина плато напряжений A – B (т.е.е., ε _b минус ε _a ) может быть использовано для оценки способности образца к пластической деформации. Возьмем в качестве примера кривые SS на рисунке 11C, ширина плато при давлении газа 2,5 МПа сначала увеличивалась, а затем уменьшалась с увеличением содержания CF. уменьшается при избытке CF. Это было связано с тем, что характеристики соединения CF с матрицей сначала улучшались, а затем ослаблялись с увеличением содержания CF, что также можно объяснить анализом микроструктуры, разработанным в Dynamic Compression Strength .

В нисходящем сегменте (B – C) кривая начала снижаться после точки B с уменьшением напряжения и увеличением деформации, что свидетельствует о том, что образец теряет свою несущую способность. Это произошло потому, что по мере дальнейшего развития трещин CF вырывался из матрицы или разрывался, что приводило к нарушению соединения между CF и матрицей. Более того, из рисунков 11B – D можно было наблюдать, что ширина O – C (т. Е. Общая деформация), представляющая динамическую деформационную способность CF-пенобетона, увеличивалась с повышением давления газа, что было связано с деформацией эффект скорости, упомянутый в Dynamic Compression Strength .

Поглощение энергии

Динамическое поглощение энергии сжатия, значение которого равно площади под кривой S-S, было рассчитано по формуле. 9 (Su et al., 2010):

, где S — поглощение энергии, σ — напряжение, ε — деформация и ε _p — пиковая деформация. На рисунке 12A представлена ​​схема для расчета поглощения энергии.

РИСУНОК 12 . Способность к поглощению энергии (A) Схема (B) Поглощение энергии образцами.

Кривые изменения поглощения энергии в зависимости от содержания CF были получены и показаны на Рисунке 12B с тремя разными цветами, отличающими три давления газа: серый для 0,2 МПа, красный для 0,25 МПа и синий для 0,3 МПа.

Результаты испытаний показали, что поглощение энергии имело тенденцию к увеличению раньше и уменьшению позже с увеличением содержания CF. Возьмем для примера серую кривую (при давлении газа 0,2 МПа), поглощение энергии образцами составило 4,8, 5,1, 6,7, 7,9, 8,9 и 5.3 Дж с содержанием CF 0,0, 0,5, 1,0, 1,5, 2,0 и 2,5% соответственно. Было обнаружено, что образец без CF имел низкое поглощение энергии 4,8 Дж. После добавления CF поглощение энергии явно увеличивалось. Образец с содержанием CF 2,0% показал лучшее поглощение энергии 8,9 Дж. Скорость роста поглощения энергии составила 85,42% при увеличении содержания CF от 0,0 до 2,0%. Точно так же для двух других изменяющихся кривых при давлении газа 0,25 и 0,3 МПа поглощение энергии достигло своих максимальных значений 14.9 и 22,4 Дж соответственно при содержании CF 1,5%.

Более того, в предыдущем исследовании статических характеристик пенобетона CF с тем же составом смеси было доказано, что CF оказывает такое же влияние на поглощение статической энергии сжатия пенобетоном. Результат показал, что статическое поглощение энергии сжатия увеличилось с 55,37 до 106,32 Дж при увеличении содержания CF с 0,0 до 2,0%. Темп роста составил 92,02%.

Все они подтвердили, что способность пенобетона к поглощению энергии может быть эффективно улучшена за счет добавления CF.

Однако рост поглощения энергии пошел вспять, когда содержание CF превышало пороговое значение. Продолжая пример с серой кривой, упомянутой выше, поглощение энергии образцом с содержанием CF 2,5% составило 5,3 Дж, что всего на 10,42% больше, чем у образца без CF. Это продемонстрировало, что улучшение способности пенобетона поглощать энергию сильно зависит от содержания CF. Вместо этого слишком большое количество CF может привести к снижению характеристик бетона.

Причина этого изменения заключалась в следующем: CF, распределенный в бетоне, образовывал мощную космическую сетчатую структуру, которая препятствовала образованию и развитию трещин в бетоне и способствовала поглощению энергии во время распространения трещин. Однако, когда CF в бетоне был избытком, текучесть пенобетона уменьшалась, и на границе раздела CF-матрица возникала явная концентрация напряжений, что приводило к ухудшению характеристик поглощения энергии. Это соответствовало предложенному анализу микроструктуры в Dynamic Compression Strength .

Кроме того, по серой кривой также можно было заметить, что увеличение поглощения энергии образцом с 0,5% содержанием CF было довольно незначительным по сравнению с образцом без CF. Синяя кривая (при давлении газа 0,3 МПа) показывает, что поглощение энергии пенобетоном может быть значительно улучшено с помощью небольшого количества CF. Это можно объяснить следующим образом: при более низком давлении газа (более низкой скорости деформации) небольшого количества включенного CF было недостаточно для полного подавления образования и расширения микротрещин внутри бетона.Между тем, явление концентрации напряжений, вызванное этими микротрещинами, ухудшило способность бетона поглощать энергию, что нивелировало улучшающий эффект CF на поглощение энергии. Однако при более высоком давлении газа (более высокой скорости деформации) время ударной нагрузки было заметно короче, поэтому концентрация напряжений не возникала до разрушения образца. Следовательно, более высокая скорость деформации была полезна для улучшения эффекта CF на способность бетона поглощать энергию.

Заключение

Это экспериментальное исследование доказало возможность и обоснованность использования CF в армировании бетона в качестве альтернативы обычным волокнам. Результаты выявили изменение закона характеристик пенобетона с содержанием CF и уточнили оптимальное содержание CF для улучшения динамических характеристик пенобетона. Таким образом, это исследование стало ценным справочным материалом по применению CF в качестве добавочного материала в бетоне.

(1) Добавление CF может эффективно улучшить способность пенобетона к пластической деформации.Образцы для испытаний претерпевают переход от хрупкости к пластичности по мере увеличения содержания CF и демонстрируют отличную целостность и пластичность при содержании CF 2,0%. Однако режимы разрушения образцов изменяются незначительно, если содержание CF превышает 2,0%.

(2) Соответствующее количество CF может улучшить динамическую прочность пенобетона на сжатие, в то время как избыток CF имеет противоположный эффект. Для получения максимальной динамической прочности на сжатие оптимальное содержание CF в данном исследовании составляет 1,5%.Более того, динамическая прочность на сжатие выше при более высоком давлении газа из-за эффекта скорости деформации. Кроме того, коэффициент динамического увеличения показывает обратную тенденцию изменения прочности на динамическое сжатие.

(3) Добавление соответствующего CF способствует более высокому модулю упругости и способности к пластической деформации пенобетона, но избыток CF имеет отрицательный эффект. Кроме того, деформация разрушения пенобетона CF увеличивается с ростом давления газа.

(4) При увеличении содержания CF значительно возрастает энергоемкость пенобетона.Однако образцы с чрезмерным CF показывают плохие характеристики поглощения энергии. Кроме того, CF лучше влияет на способность пенобетона поглощать энергию при более высоком давлении газа.

Заявление о доступности данных

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

Вклад авторов

JL отвечал за разработку схемы эксперимента, выполнение тестов, анализ данных и написание оригинальной рукописи.JZ и LZ отвечали за руководство по схеме эксперимента, теоретическое руководство и редактирование рукописи. ZL и ZJ отвечали за участие в разработке экспериментальной схемы, выполнении испытаний и анализе данных.

Конфликт интересов

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

Благодарности

Авторы выражают благодарность Национальному фонду естественных наук Китая (проект No.51608137) и Фонду развития инновационных способностей аспирантов Университета Гуанчжоу (проект № 2019GDJC-M38) за их финансовую поддержку, которая помогла нам завершить эксперимент, описанный в этой статье.

Ссылки

Али, М., Лю, А., Соу, Х. и Чоу, Н. (2012). Механические и динамические свойства бетона, армированного кокосовым волокном. Конструкт. Строить. Матер. 30 (30), 814–825. doi: 10.1016 / j.conbuildmat.2011.12.068

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Calado, V., Баррето, Д. У., и Далмейда, Дж. Р. (2000). Влияние химической обработки на структуру и морфологию волокон кокосового волокна. J. Mater. Sci. Lett. 19 (23), 2151–2153. doi: 10.1023 / a: 1026743314291

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Дансо, Х. и Ману, Д. (2020). Влияние кокосовых волокон и извести на свойства грунтово-цементного раствора. Шпилька корпуса. Констр. Матер. 12, e00316. doi: 10.1016 / j.cscm.2019.e00316

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Дэвис, Э.Д. Х. и Хантер С. С. (1963). Испытание твердых тел на динамическое сжатие методом разделенного давления Хопкинсона. J. Mech. Phys. Твердый. 11 (3), 155–179. doi: 10.1016 / 0022-5096 (63)-4

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Эткин А., Фоли К. Дж. И Гольдман Дж. Х. (2010). Влияние двойных добавок летучей золы и вспученного перлита на свойства пенобетона. Зола уноса Comp. Util. , 36 (25), 1482–1484. DOI: 10.1103 / PhysRevLett.36.1482

Google Scholar

Сильва, Ф.d. А., Батлер, М., Меччерин, В., Чжу, Д., и Мобашер, Б. (2011). Влияние скорости деформации на растяжение текстильного бетона при статической и динамической нагрузке. Mater. Sci. Англ. 528 (3), 1727–1734. doi: 10.1016 / j.msea.2010.11.014

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Фрю Д. Дж., Форрестол М. Дж. И Чен В. (2001). Метод разделенной планки давления Хопкинсона для определения данных о напряжении-деформации сжатия для горных материалов. Exp. Мех. 41 (1), 40–46.doi: 10.1007 / bf02323102

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Грей, Г. Т. И. (2000). Классические испытания под давлением сплит-Хопкинсона. мех. Контрольная работа. Eval. 8, 462–476. doi: 10.31399 / asm.hb.v08.a0003296

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Кирсли, Э. П. и Уэйнрайт, П. Дж. (2001). Влияние высокого содержания летучей золы на прочность пенобетона на сжатие. Цемент Конц. Res. 31 (1), 105–112. doi: 10.1016 / s0008-8846 (00) 00430-0

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Кудяков А.И., Стешенко А.Б. (2015). Усадочная деформация цементного пенобетона. IOP Conf. Сер. Матер. Sci. Eng , 71 (1), 012019. doi: 10.1088 / 1757-899x / 71/1/012019

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Ma, Y. P., Li, G. Y., and Yang, L. X. (2012). Влияние кажущейся плотности и плотности полипропиленового волокна на усадочные свойства пенобетона при высыхании. Mater. Ред. , 026 (006), 121–125. DOI: 10.3969 / j.issn.1005-023X.2012.06.033

Google Scholar

Mohamad, N., Иман, М. А., Отуман Мидин, М. А., Самад, А. А., Росли, Дж. А., и Ноорвирдавати, А. (2018). Механические свойства и поведение при изгибе легкого пенобетона с кокосовым волокном. IOP Conf. Сер. Earth Environ. Sci. 140, 012140. doi: 10.1088 / 1755-1315 / 140/1/012140

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Raiyani, S., Morbia, U., and Karanjiya, P. (2016). «Анализ армированного биоволокном бетона с помощью XRD и SEM», 7-я национальная конференция по новым перспективам технологий в 21 веке, Вадодара, Индия, 8–9 апреля 2016 г.

Google Scholar

Шанг, С. С., и Сонг, X. Б. (2016). Экспериментальные исследования механических характеристик железобетона с углеродными нанотрубками. заявл. Мех. Матер. 858, 173–178. doi: 10.4028 / www.scientific.net / amm.858.173

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Шен, Х. Р., Ше, Ю. Х. и Гао, П. У. (2012). Влияние полипропиленовой фибры на характеристики бетонного покрытия. Amministrare 178–181, 1099–1103. DOI: 10.4028 / www.scientific.net / amm.178-181.1099

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Su, H.Y., Xu, J.Y., and Li, M. (2010). Энергопоглощающая способность бетона, армированного керамическим волокном. Adv. Матер. Res. 168–170, 1970–1975. doi: 10.4028 / www.scientific.net / amr.168-170.1970

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Sun, X., Zhao, K., Li, Y., Huang, R., Ye, Z., Zhang, Y., et al. (2018). Исследование влияния скорости деформации и фибробетона на динамическое поведение стального фибробетона. Конструкт. Строить. Матер. 158, 657–669. doi: 10.1016 / j.conbuildmat.2017.09.093

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Свами, П. А. В. Б. (1970). Эффективный вывод в модели регрессии случайных коэффициентов. Econometrica 38, 311–323. doi: 10.2307 / 1913012

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Uygunolu, T. (2008). Исследование микроструктуры и поведения при изгибе сталефибробетона. Mater. Struct. 41 (8), 1441–1449.doi: 10.1617 / s11527-007-9341-y

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Ван, Х. У. (2011). Влияние полипропиленовой фибры на механические свойства бетона, содержащего золу. Adv. Magn. Резон. 346, 26–29. doi: 10.4028 / www.scientific.net / amr.346.26

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Ван С., Чжан М. Х. и Квек С. Т. (2011). Влияние размера образца на статическую прочность и коэффициент динамического увеличения высокопрочного бетона по испытаниям ШПБ. J. Test. Eval. 39 (5), 898–907. doi: 10.1520 / jte103370

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Wang, W., and Chouw, N. (2017). Поведение бетона, армированного кокосовым волокном (CFRC) при ударной нагрузке. Конструкт. Строить. Матер. 134, 452–461. doi: 10.1016 / j.conbuildmat.2016.12.092

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Янг, С., Гао, Д., и Чжао, Дж. (2010). Микроструктура фибробетона с шлаковой способностью после воздействия высоких температур. J. Southeast Univ. 40 (2), 102–106.

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Zhan, B.G., Guo, J. L., and Lin, X. S. (2009). Свойства пенобетона с армированием стекловолокном. J. Hefei Univ. Technol. (Естественные науки) 32 (2), 226–229. DOI: 10.1109 / CLEOE-EQEC.2009.5194697

Google Scholar

Zhang, P., Li, Q., and Zhang, H. (2011). Комбинированное влияние полипропиленового волокна и микрокремнезема на механические свойства бетонного композита, содержащего летучую золу. J. Reinforc. Пласт. Compos. 30 (16), 1349–1358. doi: 10.1177 / 0731684411425974

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Чжан, К., Лю, Г. Л. и Ченг, К. Х. (2015). Механические экспериментальные исследования высокопрочного бетона после высокой температуры на основе XRD. China Concr. Цемент Прод . 3, 9–11. doi: 10.19761 / j.1000-4637.2015.03.003

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Чжоу, Дж., Кан, Т., и Ван, Ф. (2019). Пористая структура и прочность бетона из вторичного волокна. J. Eng. Волокна Фабр. 14 (5), 155892501987470. doi: 10.1177 / 1558925019874701

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Zhu, D. M., Huo, Y. Z., and Li, S. Y. (2017). Об экспериментальном исследовании морозостойкости каучукового фибробетона и пористой структуры . Баяннур, Китай: Форум колледжей Хетао.

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Монолитный пенобетон и полистиролбетон

Монолитный пенобетон — это материал, который можно производить непосредственно на строительной площадке.Этот процесс не сложный и быстрый.

Монолитный пенобетон и его преимущества

Высокая квалификация строителей при работе с монолитным пенобетоном вовсе не нужна. Для производства монолитного пенобетона используется специальная закрытая установка для пенобетона (например BAS130), в которой под давлением за несколько минут можно произвести части кубометра пенобетона. Его вес составляет 140 кг, а при необходимости он легко перемещается на колесах по строительной площадке.Монолитный пенобетон как строительный материал избавляет от накладных расходов, присущих производству пенобетонных блоков. Так например вам не понадобятся формы и дополнительные материалы, связанные с изготовлением пеноблоков.

Технология строительства из монолитного пенобетона

Первый этап — возведение опалубки. Материалом для возведения съемной опалубки может служить фанерное дерево или металлический каркас. Последний состоит из легких оцинкованных профилей толщиной 1-3 мм, высотой 100-300 мм.Затем каркас облицовывают плитами, гипсокартоном, кирпичом и различные блоки можно использовать для несъемной опалубки.

Для строительства съемной опалубки используют фанеру, деревянный каркас, виниловую или металлическую вагонку. Все зависит от здания, которое вы строите.

После возведения опалубки или в процессе ее возведения необходимо позаботиться о связке, увеличивающей прочность конструкции. Это может быть арматура, металлические прутки, сетка и другие подобные материалы.

Следующий этап — заливка пенобетона в опалубку. При заливке пенобетона, если используется несъемный каркас, в его пустотах прокладываются кабели и коммуникации, предусмотрены трубы отопления и водопровода. В результате применения несъемной опалубки после ее заливки бетоном получается многослойная отделанная стена, практически не требующая внешней отделки.

Строительство монолитных домов и построек из пенобетона на сегодняшний день — одна из самых перспективных технологий.Эта технология позволяет в кратчайшие сроки возводить постройки любой формы и высоты. Строительство зданий из пенобетона выгодно как компаниям, так и будущим собственникам, так как для обогрева или охлаждения такого дома требуется гораздо меньше энергии, а значит и денег.

На видео показан процесс строительства монолитного пенобетонного дома на заводе по производству пенобетона BAS130. Это не настоящее видео, созданное нашим клиентом.

DE NEEF® Армирующая пена | Ресурс

gcpat.com | Служба поддержки клиентов в Северной Америке: 1 877-4AD-MIX1 (1 877-423-6491)

Мы надеемся, что эта информация будет полезной. Он основан на данных и знаниях, которые считаются достоверными и точными, и предлагается пользователю для рассмотрения, исследования и проверки, но мы не гарантируем получение результатов. Пожалуйста, прочтите все заявления, рекомендации и предложения в связи с нашими условиями продажи, которые применяются ко всем поставляемым нами товарам. Никакие заявления, рекомендации или предложения не предназначены для использования, которое нарушало бы какие-либо патенты, авторские права или другие права третьих лиц.

DE NEEF является товарным знаком GCP Applied Technologies Inc., который может быть зарегистрирован в США и / или других странах. Этот список товарных знаков был составлен с использованием доступной опубликованной информации на дату публикации и может неточно отражать текущее право собственности на товарный знак. или статус.

© Авторское право GCP Applied Technologies Inc., 2018 г. Все права защищены.

GCP Applied Technologies Inc., 62 Whittemore Avenue, Кембридж, Массачусетс 02140 США.

В Канаде, GCP Canada, Inc., 294 Clements Road, West, Аякс, Онтарио, Канада L1S 3C6.

Этот документ действителен только на дату последнего обновления, указанную ниже, и действителен только для использования в США. Важно, чтобы вы всегда ссылались на доступную в настоящее время информацию по указанному ниже URL-адресу, чтобы предоставить самую последнюю информацию о продукте на момент использования. Дополнительная литература, такая как руководства подрядчика, технические бюллетени, подробные чертежи и подробные рекомендации, а также другие соответствующие документы, также доступны на сайте www.gcpat.com. Нельзя полагаться на информацию, найденную на других веб-сайтах, поскольку она может быть неактуальной или неприменимой к условиям в вашем регионе, и мы не несем никакой ответственности за их содержание. Если есть какие-либо конфликты или вам нужна дополнительная информация, обратитесь в службу поддержки GCP.

Последнее обновление: 16.01.2020

https://gcpat.com/en/solutions/products/de-neef-waterproofing-injection-solutions/de-neef-reinforcement-foam

Легкий бетон

Легкие бетоны могут быть из легкого заполнителя, пенобетона или автоклавного ячеистого бетона (AAC).В домостроении часто используются блоки из легкого бетона.

Бетон на легких заполнителях

Бетон из легких заполнителей можно производить с использованием различных легких заполнителей. Легкие заполнители происходят от:

• Натуральные материалы, например вулканическая пемза.
• Термическая обработка природного сырья, такого как глина, сланец или сланец, например, Leca.
• Производство из побочных промышленных продуктов, таких как летучая зола, i.е. Lytag.
• Переработка побочных промышленных продуктов, таких как гранулированные вспененные плиты, например пеллит.

Требуемые свойства легкого бетона будут зависеть от того, какой тип легкого заполнителя лучше всего использовать. Если требуются небольшие структурные требования, но высокие теплоизоляционные свойства, можно использовать легкий и слабый заполнитель. В результате получится бетон с относительно низкой прочностью.

Пенобетон

Пенобетон — это хорошо поддающийся обработке материал с низкой плотностью, который может содержать до 75 процентов увлеченного воздуха.Как правило, он самовыравнивающийся, самоуплотняющийся и может перекачиваться. Пенобетон идеально подходит для заполнения лишних пустот, таких как вышедшие из употребления топливные баки, канализационные системы, трубопроводы и водопропускные трубы, особенно там, где доступ затруднен. Это признанное средство восстановления временных дорожных траншей. Хорошие теплоизоляционные свойства делают пенобетон также подходящим для стяжки, заполнения пустот под полом и изоляции на плоских бетонных крышах.

Легкий конструкционный бетон

Бетоны из легких заполнителей могут использоваться в конструкциях, их прочность эквивалентна прочности бетона с нормальным весом.

Преимущества использования бетона на легком заполнителе:

• Снижение статических нагрузок, позволяющее сэкономить на фундаменте и арматуре.
• Улучшенные термические свойства.
• Повышенная огнестойкость.
• Экономия на транспортировке и погрузке-разгрузке сборных железобетонных изделий на месте.
• Уменьшение опалубки и подпорок.

Модуль упругости легких бетонов ниже, чем у бетона с нормальной массой эквивалентной прочности, но, учитывая прогиб плиты или балки, этому противодействует уменьшенный собственный вес.

Базовая конструкция для легкого бетона описана в Еврокоде 2, часть 1-1, с разделом 11, содержащим особые правила, необходимые для легкого бетона из заполнителя. Бетон считается легким, если его плотность не превышает 2200 кг / м ³ (предполагается, что плотность бетона с нормальным весом составляет от 2300 кг / м ³ до 2400 кг / м ³ ), а также пропорцию заполнитель должен иметь плотность менее 2000 кг / м ³ . Легкий бетон можно указать, используя обозначение LC для класса прочности, e.g LC30 / 33, который обозначает легкий бетон с прочностью цилиндра 30 МПа и кубической прочностью 33 МПа.

Чем легче бетон, тем больше различий в его свойствах. Прочность на растяжение, предельная деформация и сопротивление сдвигу ниже, чем у обычного бетона с такой же прочностью цилиндра. Легкие бетоны также менее жесткие, чем аналогичный бетон нормальной прочности. Однако это смягчается уменьшением собственного веса, поэтому общий эффект имеет тенденцию к небольшому уменьшению глубины балки или плиты.

Ползучесть и усадка легких бетонов выше, чем у аналогичного бетона нормальной массы, и это следует учитывать при проектировании конструкции.

Дозирование легкого бетона обычно производится производителями товарного бетона. При низкой удобоукладываемости бетон легко укладывается с помощью скипа или желоба. Перекачка легкого бетона возможна, но необходимо соблюдать осторожность, чтобы бетонная смесь не расслаивалась. Для перекачиваемых смесей обычно используется натуральный песок, т.е.е. не иметь легкого заполнителя для мелкой части смеси и иметь высокую удобоукладываемость, чтобы избежать повышенного трения насоса и засорения. Это достигается применением добавок. Чрезмерная вибрация легкого бетона имеет тенденцию вызывать сегрегацию, поэтому текучий бетон лучше всего использовать при перекачивании, поскольку он требует минимальной вибрации. Более подробную информацию можно найти в Concrete Quarterly Winter 2015.

Газобетон автоклавный (AAC)

AAC был впервые серийно произведен в 1923 году в Швеции.С тех пор строительные системы AAC, такие как кирпичная кладка, армированные пол / крыша, стеновые панели и перемычки, используются на всех континентах и ​​в любых климатических условиях. AAC также можно распиливать вручную, лепить и пробивать гвоздями, шурупами и креплениями.

Изоляционные бетонные формы (ICF)

Вид с торца типичной предварительно собранной плоской стены Блок ICF

Изоляционные бетонные формы (ICF) приводят к монолитным бетонным стенам, которые зажаты между двумя слоями изоляционного материала.Эти системы прочны и энергоэффективны. Обычно этот метод строительства применяется в малоэтажных зданиях, от жилых до коммерческих и промышленных. На внутренние и внешние поверхности наносится традиционная отделка, поэтому здания выглядят как типичные постройки, хотя стены обычно толще.

Обзор и история

Изоляционные бетонные формы, или ICF, — это формы, используемые для удержания свежего бетона, которые остаются на месте постоянно, чтобы обеспечить изоляцию для конструкции, которую они окружают.Их история началась после Второй мировой войны, когда в Швейцарии использовались блоки обработанных древесных волокон, скрепленных цементом. В 1940-х и 1950-х годах химические компании разработали пенопласт, который к 1960-м годам позволил канадскому изобретателю разработать пеноблок, напоминающий современные типичные ICF. Примерно в то же время европейцы разрабатывали аналогичные продукты.

В 1980-х и 1990-х годах некоторые американские компании начали заниматься этой технологией, производя блоки и панели или доски.К середине 1990-х годов была основана Ассоциация изоляционных бетонных форм (ICFA) для проведения исследований и продвижения продуктов, направленных на принятие строительных норм. Они также работали с Портлендской цементной ассоциацией, чтобы привлечь внимание к этому типу строительства. Хотя были некоторые препятствия — затраты могли быть больше, чем затраты на строительство каркаса, потому что люди не понимали систему, строителям приходилось тесно сотрудничать, чтобы получить одобрение норм, а материалы были проприетарными — число производителей изоляционных бетонных форм росло.В результате конкуренция возросла, а затраты снизились.

Новые компании разработали вариации и инновации, чтобы отличать одну систему от другой. Со временем некоторые производители ICF объединились, что привело к уменьшению числа более крупных компаний. Поскольку системы изоляционных бетонных опалубок предлагали такие преимущества в производительности, как прочность и энергоэффективность, и изначально были более дорогими в строительстве, первым целевым рынком было строительство домов высокого класса. Клиенты Custom Home были готовы и могли доплачивать за высокое качество.По мере того, как слухи о ICF росли, а инновации снижали затраты на производство и установку, строители начали использовать формы для домов средней ценовой категории. Некоторые застройщики сейчас создают целые крупные застройки, используя изоляционные бетонные формы.

В прошлом односемейные жилые дома составляли около 70 процентов строительства ICF — по сравнению с примерно 30 процентами для коммерческого или многоквартирного использования, — но продукты подходят для всех этих применений, и более крупные здания, похоже, являются растущим рынком для ICF.Они стали популярными для множества коммерческих проектов, включая квартиры или кондоминиумы, гостиницы / мотели, магазины и даже кинотеатры.

Стены ICF высотой 30 футов для проекта многоэкранного театра в Юте.

Преимущества

Изоляционные бетонные формы приносят пользу как строителям, так и владельцам зданий.

Владельцы ценят:

• прочные стены
• устойчивость к стихийным бедствиям и безопасность
• устойчивость к плесени, гниению, плесени и насекомым (при низких температурах может потребоваться защита от термитов)
• способность блокировать звук
• общий комфорт
• энергия эффективность и, как следствие, экономия затрат

Подрядчики и строители, такие как :

• быстрое и простое строительство
• гибкость
• легкий вес для легкой транспортировки и монтажа
• совместимость со столярными профессиями
• способность соответствовать более высоким требованиям энергетического кодекса с менее сложная конструкция

Размеры, компоненты, конфигурации, системы

Системы изоляционных бетонных форм могут различаться по своей конструкции.«Плоские» системы дают сплошную толщину бетона, как у стены, залитой обычным способом. Стена, произведенная с помощью «решетчатых» систем, имеет вафельный рисунок, где бетон в некоторых точках толще, чем в других. Системы «столб и балка» имеют именно это — дискретные горизонтальные и вертикальные бетонные колонны, полностью залитые пеной. Какими бы ни были различия, все основные системы ICF спроектированы инженерами, приняты с соблюдением правил и проверены на практике.

Две изолирующие поверхности разделены каким-либо соединителем или перемычкой.Крупные предварительно собранные блоки быстро складываются на месте. Панели или доски транспортируются более компактно, но их необходимо собирать в опалубку на рабочем месте. Пенопласт — это чаще всего пенополистирол (EPS). Это может быть экструдированный полистирол (XPS), который прочнее, но и дороже. Некоторые изделия изготавливаются из переработанной пены или древесного волокна в знак экологичного строительства. Утилизированный материал формируется в блоки с цементом, что делает агрегаты идеальными для непосредственного нанесения штукатурки.

Стяжки, соединяющие два слоя изоляционного формовочного материала, могут быть пластиковыми, металлическими или дополнительными выступами изоляции.У каждого типа материала есть свои преимущества, но одна из современных тенденций включает в себя петли в стяжках, которые позволяют предварительно собранным формам складываться плоско для легкой и менее дорогостоящей доставки.

Соединения между отдельными формами могут иметь соединяющиеся друг с другом зубцы или конфигурацию гребня и паза, отформованную в формовочном материале, или простые стыковые швы. Многие производители разработали блоки с универсальными блокировками, которые позволяют штабелировать формы независимо от того, переворачивается ли форма в одну или другую сторону.Эти «обратимые» формы экономят время при размещении и предотвращают неправильное выравнивание. Специальные элементы для углов, полов и кровли завершают линейку продуктов и улучшают инженерные решения системы и повышают энергоэффективность окончательной конструкции.

Укладка предварительно собранной опалубки ICF Пример предварительно собранных угловых блоков

Размеры блоков обычно составляют порядка 16 дюймов в высоту и 48 дюймов в длину. Полости обычно имеют ширину шесть или восемь дюймов, но при необходимости могут быть больше или меньше.Поверхности из вспененного материала также могут быть изменены, но обычно их толщина составляет от 1-7 / 8- до 2-3 / 4 дюйма. Таким образом, 8-дюймовая полость с двухдюймовыми поверхностями из пенопласта с каждой стороны приведет к 12-дюймовой стене. Совсем недавно в некоторых системах появилась возможность предлагать более толстые слои пены для улучшения характеристик.

После нанесения внутренней и внешней отделки типичная конечная толщина стенки превышает один фут. Это означает, что глубина оконных и дверных рамок должна быть шире, чем та, которая используется для традиционных рамных конструкций, в результате чего получаются глубокие подоконники — приятная особенность для домовладельцев или других жителей здания.

Установка, соединения, отделка

Установка изоляционных бетонных опалубочных систем аналогична возведению кирпичной кладки. Строители обычно начинают с углов и кладут слой за слоем, чтобы построить стену. Некоторые элементы, особенно те, которые образуют «вафельный» или стоечно-балочный бетонный стеновой профиль, необходимо склеивать или заклеивать на стыках во время сборки. Большинство современных систем имеют однородные полости, которые улучшают текучесть бетона, уменьшают потребность в клеях при штабелировании, в результате чего получаются плоские бетонные стены постоянной толщины.

Вафельная сетка Блок ICF создает переменную толщину бетонной стены

После того, как опалубка установлена, закреплена и установлена ​​необходимая арматура, в опалубку закачивается бетон. Даже с использованием распорок формы должны заполняться с надлежащей скоростью в соответствии с рекомендациями производителя опалубки, чтобы предотвратить перекосы и выбросы. Усовершенствованные продукты и улучшенные методы строительства значительно снизили вероятность разрушения формы. Это редко происходит при соблюдении рекомендаций производителя.Армирование в обоих направлениях поддерживает прочность стены. Для проемов дверей и окон требуются баксы, чтобы окружать проем, удерживать свежий бетон во время укладки и обеспечивать подходящий материал для крепления оконных или дверных рам.

Укладка бетона в ICF с помощью насоса

Блокировка необходима, когда требуются гнезда для подшипников для элементов пола или крыши. Системы изоляционных бетонных опалубок совместимы с бетонными полами, деревянными или стальными балками перекрытий. В небольших зданиях распространены блоки ригелей для крепления каркаса перекрытий, устанавливаемые сбоку от опалубки.В больших зданиях или зданиях коммерческого назначения стальные сварные пластины или пластины с болтами можно предварительно установить в опалубку, чтобы они заделались в свежий бетон.

Встроенные сварные пластины для опоры из конструкционной стали

Отделочные покрытия обычно прикрепляются с помощью плоских концов металлических или пластиковых стяжек, встроенных в формовочный материал. Поочередно отделку можно отделать полосами обшивки. С этими системами можно использовать практически любую отделку.Стеновые плиты остаются наиболее распространенной внутренней отделкой и наиболее типичным средством удовлетворения требований кодекса о 15-минутном противопожарном барьере над пенопластом, окружающим жилые помещения. Экстерьер намного разнообразнее и зависит от предпочтений клиента. Цементные штукатурки наносятся на ICF аналогично другим системам с оболочкой.

Коммунальные сооружения обычно встраиваются в вырезы в пенопласте после укладки бетона.

Экологичность и энергия

Главной привлекательностью ICF является возможность снижения энергии для обогрева и охлаждения здания.По некоторым оценкам, экономия составляет 20 и более процентов. Значение R для типичной изоляционной бетонной формы составляет около 20. Стены часто могут иметь высокую воздухонепроницаемость на 10-30 процентов лучше, чем рама с совместимыми окнами, дверями и крышей. В результате, предполагая 100-летний срок службы, один односемейный дом ICF может сэкономить около 110 тонн CO2 по сравнению с традиционным домом с деревянным каркасом. Это более чем компенсирует выбросы CO2, связанные с производством цемента, используемого для изготовления бетона.См. График ниже.

C02 Экономия ICF по сравнению с Frame Home

Ссылка: PCA Tech Brief 12

Тепловая масса является одной из причин того, что изоляционные бетонные формы работают так хорошо для поддержания постоянной температуры; изоляция другой. Как показано на приведенном выше графике, это позволяет сэкономить довольно много энергии, связанной с обогревом и охлаждением, что не только экономит деньги, но и обеспечивает более комфортный интерьер.

Изоляционные бетонные опалубки спасают деревья, поскольку исключают деревянную раму.Системы изоляционных бетонных опалубок также могут содержать приличное количество переработанных материалов. Бетон может быть изготовлен с использованием дополнительных вяжущих материалов, таких как летучая зола или шлак, чтобы заменить часть цемента. Заполнитель может быть переработан (дробленый бетон), чтобы снизить потребность в чистом заполнителе. Большая часть стали для армирования перерабатывается. Некоторые полистиролы перерабатываются.

С точки зрения устойчивости, снижение эксплуатационной энергии, сокращение CO ₂ , длительный срок службы и использование местных и переработанных материалов делают строительство ICF экологически выгодным.

Строительные нормы и правила

Когда ICF были впервые представлены в Северной Америке, должностные лица кодексов не были знакомы с системой, поэтому с утверждением требовалось время для обучения. Как и железобетонные стены, изоляционные бетонные формы довольно прочные. Но они построены совершенно иначе, чем стены с деревянным каркасом, и требуют других критериев оценки. Многие производители форм провели испытания и подготовили отчеты об оценочных услугах или что-то подобное, чтобы продемонстрировать целостность стенной системы.Группы, которые создают эти отчеты, включают International Code Council Evaluation Service, Inc. и Канадский центр строительных материалов.

По мере роста популярности изоляционных бетонных форм утверждение норм стало намного проще. Для домов на одну и две семьи Международный жилищный кодекс (IRC) касается фундаментов и стен ниже уровня в Разделе R404 и стен выше уровня в разделе R611 для домов до двух этажей плюс подвал. Для более крупных зданий, таких как многосемейные и коммерческие постройки, для проектирования конструкций обычно требуется инженер, а для окончательного утверждения часто требуется отчет об услугах по оценке, подтверждающий утверждение ICF для типа строительства, предусмотренного для проекта.

ICF Projects

Устойчивый дом мечты

Карьерные потребности молодой супружеской пары диктовали поиск подходящей городской резиденции, достаточно просторной и находящейся недалеко от центра Чикаго. Благодаря более короткой поездке на работу родители смогут проводить больше времени с семьей со своими двумя детьми. Зная, что они планируют прожить там не менее 15-20 лет, владельцы уже на раннем этапе осознали, что они хотят, чтобы дом был энергоэффективным, качественным и долговечным.Они определили, что стены из изоляционной бетонной опалубки (ICF) обеспечивают наилучшие характеристики для их нужд.

9115 9115 может показаться очевидным, если он будет безопасным, но превратится в бетон 945 Если вы начнете строительство в Висконсине в октябре, погода может быть сложной.Так было с Центром здравоохранения округа Саук (SCHCC), одноэтажным учреждением для престарелых, расположенным в Ридсбурге, штат Висконсин, в 50 милях к северу от Мэдисона, штат Висконсин. Тем не менее, даже до того, как земля начала падать или температура начала падать, ICF завоевали расположение Совета округа Сук: руководители предприятий твердо считали, что создание пожаробезопасного, устойчивого к стихийным бедствиям здания является самым важным, что они могут сделать для обеспечения благополучия их жители.

Habitat for Humanities, дом Greenbuild в Вокегане, штат Иллинойс, имеет сертификат LEED Platinum, наивысший рейтинг в соответствии с Руководством Совета по экологическому строительству США в области энергетики и экологического проектирования домов.