Вес одного куба керамзита: Вес керамзита и как правильно определить требуемый объем. — foamin.ru

Содержание

Свойства керамзита. ✅ Где используется керамзит. – Ремонт своими руками на m-stone.ru

Керамзит — это один из самых популярных и нужных материалов в строительстве. Он способен обеспечить хорошую теплозащиту жилым и промышленным зданиям, обладает звукоизолирующими свойствами.

Благодаря его доступности керамзит используют во многих сферах строительства. В компаниии «АЛКЕРАМ» можно купить керамзит в мешках объемом 40–60 литров, биг-бэгах (1 000 л) или россыпью по выгодной цене с доствкой по Москве.

Разновидности и свойства керамзита

Качество этого материала определяется с помощью размера зерен и объемного насыпного веса. Бывает несколько видов керамзита, и чем он пористее, тем лучше. Это морозо- и огнестойкий, экологически чистый материал, который не содержит никаких вредных веществ.

В долговечности этого материала не приходится сомневаться. Лучшим примером служат давние постройки. Когда их разрушают, то внутри находят керамзит без каких-либо признаков повреждения.

Применение в различных сферах

Чаще всего керамзит используется для заполнения или наполнения конструкций из бетона, или в качестве теплоизоляционного материала.

Керамзит в виде щебня обладает острыми краями, поэтому превосходно подходит для наполнения больших конструкций из бетона.

Гравий используют при укладке пола или крыши, поскольку он способен обеспечить хорошую звуко- и теплоизоляцию. Керамзит-песок подмешивают непосредственно в бетон при возведении зданий.

Он обладает всеми вышеперечисленными свойствами, поэтому буквально незаменим для тех, кто хочет поострить прочный и теплый дом.

Особенно актуально это при строительстве жилых домов, поскольку он полностью звуконепроницаем. Кроме прочего, у керамзита присутствуют дренажные свойства. Это позволяет использовать его при укладке дорог, обустройстве газонов.

За долгие годы керамзит зарекомендовал себя как универсальный строительный материал. Он не боится влияния микроорганизмов и грибков, на него не влияет окружающая среда и прочие внешние факторы.

А благодаря невысокой стоимости и прочности он способен сохранить не только строительный объект, но и деньги.

Сколько весит куб бетона из керамзита: удельный, объемный вес

Керамзитобетон применяют при обустройстве стен внешнего вида и перекрытий. Материал отличается легкостью и экологической чистотой, представляя собой подвид легкой бетонной массы. Керамзитобетон считается полностью безопасным, ему отдают предпочтение при строительстве школ, детских учреждений, больниц, многоквартирных домов, межкомнатных перегородок. Стены из такого материала способны «дышать», пропуская через себя воздушные массы, не накапливать влагу. Основным компонентом считается керамзит, к которому добавляют связующие составы в виде цементной массы, смолы или гипса. Блоки получаются прочными, хорошо сохраняют тепло внутри помещения, не реагируют на температурные перепады, отличаются удобством монтажа. Сегодня попробуем узнать, сколько весит куб бетона из керамзита, чтобы правильно определять потребность в данном материале.

Удельный вес одного кубометра бетона

Наиболее распространенным способом, по которому классифицируют вес кубометра бетонной массы, считается разделение по удельной массе.

Учитывая объемную массу, бетоны делят на несколько видов:

Особо легкий – максимальная масса одного куба не превышает пятисот килограмм. Для такого бетона характерно содержание ячеек с воздухом, диаметр которых составляет 1 – 1.5 мм, пористая основа. К таким составам относятся пено- и газоблочный материалы, в основе которых содержатся не только просеянный песок и цементный материал, но и образователь пены, формирующий воздушные ячейки. Это дает возможность создать небольшую массу и отличные теплоизоляционные способности.
Легкий – бетонные составы, заполненные облегченным пористым материалом. Наполнителя может не быть, но структура массы все равно остается пористой. Куб материала в этом случае весит 500 – 1 800 кг, шестьсот килограмм в котором приходится на песок – главный и обязательный элемент.
Тяжелый – наиболее распространенный вариант строительного раствора. Из него устраивают основные элементы объекта, стяжки, ограждения и т. п. В составе содержатся крупнофракционные наполнители – песок, щебенка, гравий, на которые приходится основной объем материала. Кубический метр такого бетона весит от 1.8 до 2.5 т.
Особо тяжелый – для его изготовления применяют металлический наполнитель, чтобы придать готовой продукции массивность. Весит один куб материала от 2.5 до 3 тонн. В состав входит цементная масса повышенного уровня прочности. Как правило, из такого материала возводят специальные объекты.

Как правило, легкий бетон применяется в виде готового строительного блока.

Виды керамзитобетона и его назначение

Перед тем как определить объемный вес керамзитобетона, нужно ознакомиться с его основными разновидностями и назначением.

Технология изготовления напоминает производство блоков из пескоцементной смеси, однако к исходному сырью добавляют специальные мелкофракционные гранулы керамзита величиной 5-10 мм. Заявленный срок эксплуатации построек из керамзитобетона достигает 75 лет.

Сферы применения материала достаточно обширны и включают в себя такие пункты:

Решение подходит для наружных и внутренних мероприятий, организации вентиляционных систем и проведения облицовочных работ. Из-за небольшого веса и широких технических свойств на основе керамзитобетона можно возводить декоративные элементы и ограждающие конструкции. За счет обширных размеров блоки можно совмещать с любыми отделочными решениями, стараясь повысить качество их сборки и сократить время строительных работ.

Перед определением веса керамзитобетона в 1 м³ нельзя сравнивать его с пескоцементным аналогом. Решения отличаются спецификой состава, хотя имеют общее назначение.

Расчет массы

Для определения веса бетона и керамзитобетона существует специальная формула

g бс = V кр g окр + V п g оп + 1,15Ц, в которой:

g бс — ожидаемая максимальная объемная масса керамзитобетона в сухом состоянии, выраженная в кг/м. куб;

g окр и g оп — массы крупного и мелкого наполнителя, кг/м. куб;

V кр и V п — расходное количество крупного и мелкого заполнителя на 1 кубометр уложенного бетонного состава, м. куб;

Ц — количество вяжущего на 1 м.куб выложенного керамзитобетона, кг.

Чтобы определить массу блока, необходимо знать его форму, размеры и вес материалов, применяемых для производства. И если взять блок с параметрами 20 х 20 х 40 см, то масса его будет составлять от 6 до 29 кг.

Керамзитобетон принято разделять на три подвида:

теплоизоляционный;
конструкционный;
конструкционно-теплоизоляционный.

Вес бетона из керамзита определяют по размерам пор наполнителя и количеству его в бетонной массе.

Состав

Керамзитобетон – монолитный качественный строительный материал, приготавливаемый из цемента, керамзита, песка и воды. Отверждение смеси ингредиентов происходит естественным путем на воздухе. Для ускорения процесса приготовления в состав помимо перечисленных компонентов добавляется омыленная древесная смола или другие вещества, вовлекающие воздух в приготовленный раствор.

От традиционного бетона стройматериал отличается наполнителем. В его роли выступает керамзит – зернистый пористый бетонозаполнитель, изготавливаемый из глины посредством обжига в печи. Круглые и овальные зерна керамзита имеют в диаметре от 5 до 40 мм. От фракции использованных в составе зерен зависит как марка керамзитобетона, так и его эксплуатационные характеристики.

Так, пропорции керамзитобетона для стяжки пола равны 1:2:3 – цемент, песок и керамзит соответственно, а диаметр используемых гранул может быть от 5 до 20 мм в зависимости от того, какие нагрузки планируются на пол. Чем крупнее фракция, тем прочнее получается поверхность.

Объемный вес

Масса применяемых материалов зависит от особенностей их применения:

для возведения наружной стены;
под стяжку пола;
на утепление чердака.

Когда керамзитобетон применяется в качестве утеплительного материала, то песок добавлять не следует. В состав входят цементная масса, чистая вода, керамзитный камень крупных и легких фракций. Выход составляет от 500 до 550 кг на куб – именно то, что требуется для утепления стены. Добавление песка придаст тяжесть и понизит уровень тепловой проводимости. Для приготовления одного кубометра керамзитобетона потребуется 280 кг цементного состава, марка которого составляет м400. Зная исходные данные, можно определить, сколько весит куб бетона м300 с керамзитом.

Чтобы изготовить облегченный керамзитобетон, допускается добавление в массу опилок хвойных древесных сортов.

От количества цемента в керамзитобетоне будет зависеть прочность и вес материала.

Чтобы приготовить раствор, потребуются следующие компоненты:

цементный состав;
песок промытый;
керамзитный камень;
чистая вода;
пластификаторные добавки в виде жидкого мыла или стирального порошка.

Удельная масса сухого керамзитобетона представляет собой соотношение веса сухого материала ко всему объему. Зависит все от размера керамзитовых зерен. Как уже было сказано, масса керамзитобетона определяется уровнем пористости материала и количеством его объема в бетонной массе.

Легкость компонентов оказывает влияние на понижение расходов, связанных с перевозкой материала, снижает стоимость готовой продукции.

Вес керамзитобетона в 1 м3: объемный и удельный, таблица, виды и назначение

Хозяева, планирующие возводить свой дом самостоятельно, должны знать все тонкости и основные параметры материала, с которым предстоит работать. Керамзитобетон является отличным выбором, особенно если покупать готовые блоки. Когда вы уже определились с основным материалом стен, следует рассчитать его необходимое количество, а также вес. Эти данные используются для подбора фундамента и определения общей стоимости будущего строения.
Поэтому точно нужно знать сколько весит куб этого материала и какой его удельный вес.

Далее мы рассмотрим такие понятия, как:

Керамзитобетон ценится в строительстве за свою надежность и низкую стоимость. Он относится к легким бетонам. Основой этого материала является цемент с песком или гипс. Заполнителем здесь является керамзит — он имеет небольшой вес и плотность, за счет него эти блоки можно отнести к классу легких бетонов. Используется для частного и промышленного строительства.

Сравнение керамзитобетона с газобетоном

Газобетон – пористый строительный материал, представляющий собой подвид ячеистого бетона. В его состав входит кварцевый песок, цемент и вещества, которые провоцируют газообразование в смеси. Как и керамзитобетон, газобетонные блоки делятся на конструкционные, теплоизоляционные и комбинированные. Рассмотрим основные различия обоих материалов:

Характеристика	Керамзитобетон	Газобетон
Плотность	От 700 до 1500 кг/м3	От 400 до 800 кг/м3
Прочность	От 35 до 100 кгс/см2	От 15 до 35 кгс/см2
Морозостойкость	50 циклов	25 циклов
Водопоглощение	15%	45%
Теплопроводность	От 0,19 до 0,4 Вт/м°С	От 0,09 до 0,14 Вт/м°С
Звукоизоляция	От 53 до 60 дБ	От 50 до 53 дБ
Усадка	От 0,2 до 0,4 мм/м	От 0,12 до 2 мм/м

Сравнивая характеристики обоих стройматериалов, можно заметить, что керамзитобетонные блоки превосходят газобетон по всем ключевым параметрам за исключением теплопроводности. Однако в случае использования дополнительной теплоизоляции эта разница становится едва заметной. Что касается стоимости, цена керамзитобетона в целом на 25% ниже, чем у газобетона.

Сравнение керамзитобетона с деревом

Если раньше для строительства бани или сауны традиционно использовалось дерево, то сегодня в качестве альтернативы все больше людей выбирают керамзитобетон. Сравним материалы:

Теплопроводность, Вт/м°С	Плотность, кг/м3
Керамзитобетон	От 0,19 до 0,4	От 700 до 1500
Сосна	От 0,09 до 0,18	500
Лиственница	0,13	670
Дуб	0,23	700
Береза	0,15	От 510 до 770

Можно заметить, что плотность керамзитобетона выше, чем данная характеристики у популярных пород древесины, равно как и теплопроводность. Однако материал превосходит дерево по таким важным параметрам, как усадка и пожаробезопасность. Именно по этой причине блоки становятся отличной альтернативой дереву при строительстве бань, саун и других отапливаемых построек.

Приготовление керамзитобетона

Компоненты для изготовления керамзитобетона – цемент, песок, керамзит и вода. Соотношение первых трех составляющих равняется 1:2:3. Вода наливается в объеме 1:1 по отношению к цементу. Технология приготовления стройматериала в домашних условиях выглядит следующим образом:

В бункер загружается одна часть цемента и две части песка.
Компоненты тщательно перемешиваются до однородной массы.
В бункер наливается одна часть воды, замешивается раствор.
Добавляются три части керамзита, строительная смесь перемешивается.
Готовый раствор раскладывается по формам (если нужны блоки).

Таблица пропорций для приготовления керамзитобетонной смеси
Технология приготовления и состав керамзитобетона кажется простым, однако важно соблюдать четкую последовательность и при необходимости доливать нужное количество воды. Испортить смесь легко, поэтому делать блоки своими руками не рекомендуется. Вместо этого лучше обратиться за услугами профессионалов либо заказать готовые стройматериалы нужных размеров.

Технология приготовления керамзитобетона

Сферы применения керамзитобетона

Основное место применения керамзитобетона – возведение стен. В некоторых странах строительство ведется только из данного материала. Такой легкий бетон может выдерживать нагрузки до 7 Мпа, при плотности однослойной стеновой панели в 1000 кг/м3. Там, где требуется высокая тепло- и звукоизоляция стяжки, отлично зарекомендовал себя керамзитобетон. Применение для данных работ керамзитобетона, удешевляет процесс строительства и сокращает скорость высыхания стяжки и, тем самым, ускоряет график завершения строительства. Архитектурные особенности некоторых зданий требуют использование плотного керамзитобетона. Но, так как, сам керамзитобетон, на самом деле, довольно хрупкий материал, обязательно использование армирующих компонентов в составе плит перекрытий. Широкая популярность керамзитобетона, как на Западе, так теперь и в России связана с рядом выразительных достоинств этого материала:

устойчивость материала к температурным перепадам;
способность сохранять длительный период, приданные производителем свойства;
удобство в транспортировке;
устойчивость к коррозии, к агрессивным средам, к высокой влажности и к другим неблагоприятным условиям эксплуатации.

Характеристики стройматериала

Керамзит считается наиболее легким типом пористого насыпного сырья. Благодаря наличию пор с воздухом материал демонстрирует высокие тепло/звукоизоляционные свойства. Разные фракции керамзита предполагают свои пределы для определенной марки – от величины и объема гравия в составе зависят плотность и вес керамзитобетона.

Сейчас читают: Способы использования бетона с пенопластом

Виды гранул из керамзита для производства материала:Песок – частицы 0-5 миллиметров величиной.Гравий – выделяют три основных типа: 5-10 миллиметров, 10-20 и 20-40 миллиметров. Щебень из керамзита – 0-10 или 5-40 миллиметров.

Несмотря на низкую плотность керамзита, он показывает оптимальные значения механической прочности – сопротивляемость высоким нагрузкам обеспечивает внутреннее строение гранул из глины. Все технические характеристики напрямую связаны с маркой – чем больше цифра рядом с индексом М, тем больше все значения.

Марки керамзитобетона и их технические характеристики:М100 – морозостойкость на уровне F50-F100, водостойкость в диапазоне W2-W4, плотность от D900 до D1300, прочность класса В7.5.М150 – морозостойкость на уровне F75-F100, стойкость к воде W4, плотность от D1000 до D1500, прочность класса В10-В12.5.М200 – морозостойкость на уровне F100, водостойкость в районе W4, плотность D1600, прочность класса В15.

Основная особенность керамзитобетона – малый вес при достаточно высокой прочности. Материал считается универсальным, может применяться в создании различных конструкций, заливке полов, выполнении тех или иных элементов.

Керамзитобетон демонстрирует хорошие изоляционные свойства, выдерживает длительные нагрузки, не боится агрессивных сред, воды, прост в работе (легкий, не требует вибрации). Основные преимущества керамзитобетона:Небольшой вес, что понижает общую нагрузку здания на фундамент и конструктивные элементы, облегчает и уменьшает стоимость монтажа, реализации работ по заливке и т.д.Повышенная устойчивость к огню, что особенно важно для жилых, промышленных зданий.Экологичность и безопасность для здоровья, самочувствия, жизни людей.Высокие показатели теплоизоляции, звукоизоляции.Низкое значение водопоглощения, способность создавать оптимальный микроклимат в помещении.Пониженная потребность в бетонном растворе.Ускоренное выполнение работ (в среднем в 5 раз, как указывают мастера).

Марки керамзитобетона

Характеристики керамзитобетона во многом определяются маркой строительного материала, от чего в свою очередь зависят сферы применения. Встречаются следующие марки керамзитобетона:

М50. Заливка несущих стеновых перегородок внутри жилых домов, квартир и хозпостроек.
М75. Формирование монолитных несущих конструкций в жилых, промышленных зданиях.
М100. Заливка стяжек, например, для изготовления пола со встроенным в него отоплением.
М150. Изготовление блоков для дальнейшего применения в малоэтажном строительстве.
М200. Производство более прочных блоков и перекрытий, в т.ч. внутри жилых зданий.
М300. Дорожное строительство, а именно изготовление мостов и дорожных покрытий.

Малый вес керамзитобетона делает его отличным выбором для формирования плит перекрытий. Материал хорошо подходит на роль подушки под асфальт при строительстве дорог. Керамзитные подушки достойно противостоят деформации под постоянными нагрузками от проезжающих авто.

Подушка из керамзита

Недостатки керамзитобетона

Как и у любого современного стройматериала, у керамзитобетонных блоков есть ряд недостатков:

наличие мостиков холода в готовых стенах и перекрытиях, что обуславливается несовершенством геометрической формы блочных элементов;
необходимость в изготовлении дополнительного утепления стен из данного материала, особенно при строительстве зданий в северных широтах страны;
низкое качество блоков, изготавливаемых кустарно – этот минус нивелируется в случае, если стройматериалы заказываются в проверенной компании.

Ни один из перечисленных недостатков не является критичным, поэтому блоки из керамзитобетона – хороший выбор для строительства жилых и хозяйственных построек, и промышленных зданий.

Разновидности керамзитобетонных блоков

Керамзитобетон по такому параметру, как плотность, классифицируется на следующие три группы:

Крупнопористый керамзитобетонный блок. В составе преобладает цемент и наполнитель, песок для приготовления не используется. Достоинства – низкая цена и универсальность. Материалы из этой группы применяются для изготовления стяжек, полов, стен и перекрытий в малоэтажных зданиях.
Поризованный керамзитобетонный блок. Группа делится на три подгруппы керамзитобетона – теплоизоляционный (плотность в диапазоне D400-D600), теплоизоляционно-стеновой (D700-D1400) и стеновой (D1400-2000). Для капитального строительства используется третья разновидность бетона.
Плотный керамзитобетонный блок. Отличается большей концентрацией цемента в составе, нежели указанные выше варианты. Плюсы – высокая прочность и устойчивость к сильным механическим нагрузкам. К недостаткам относится дороговизна и большой вес, что усложняет процесс строительства.

Кроме как по плотности стройматериал классифицируется по объемной массе на три категории – особо легкий, легкий и тяжелый. Первый отличается объемной массой в диапазоне от 600 до 800 кг/м3. Легкие керамзитобетонные блоки имеют объемную массу от 800 до 1000 кг/м3, а тяжелые – от 1200 до 1400 кг/м3. Теплопроводность варьируется от 0,15 до 0,9 Вт/м·°С, что зависит от типа.

Что касается размера блока керамзитобетона, они определяются стандартом ГОСТ 6133-99. Габариты блочных элементов определяются сферой их использования. Например, для кладки стен применяются блоки таких размеров, как 288х288х138 мм, 228х138х139, 390х190х188 и 90х190х188. Для строительства перегородок используются блоки 590х90х188, 390х90х188 и 190х90х188 мм.

Керамзитобетон с доставкой в Ставрополе от «Стройресурс СК»

Способы оплаты: наличный и безналичный расчёт, кредит

Товар	Марка	Ед. изм.	Цена с НДС (без стоимости доставки), руб
Керамзитобетон	100	м³	5 840
Керамзитобетон	150	м³	6 060
Керамзитобетон	200	м³	6 380

Керамзитобетон представляет собой строительный материал, в состав которого входит керамзит, песок и бетонный раствор. Присутствие керамзита придаёт смеси ячеистую структуру и лёгкий вес. Камешки из обожжённой глины обеспечивают уникальные эксплуатационные характеристики материала, за счёт которых он активно применяется во всех отраслях строительства. Наиболее востребован для возведения частных малоэтажных построек жилого, коммерческого или административно-хозяйственного назначения. При этом цена керамзитобетона существенно ниже конкурентных материалов, а работа с ним значительно легче по причине небольшого веса.

Преимущества практического использования

К преимущественным характеристикам материала относятся следующие свойства:

прочность и устойчивость к механическим нагрузкам;

лёгкий вес, простота транспортировки и укладки;
высокие показатели теплопроводности;
низкая цена — куб керамзитобетона стоит в два раза дешевле, чем куб раствора аналогичной прочности;
негорюч и не способствует распространению огня при возникновении пожароопасных ситуаций;
обеспечивает комфортный уровень влажности в помещении;
устойчивость к агрессивному воздействию внешних факторов;
не требует дополнительной тепло- и звукоизоляции поверхностей.

Основное качество керамзитобетона заключается в его теплоизоляционных свойствах, которые обеспечиваются пористой структурой. Кроме того, в отличие от большинства марок бетона, в твёрдом состоянии этот материал не восприимчив к воздействию влаги и химически активных веществ. Дополнительное преимущество заключается в отсутствии чрезмерной нагрузки на фундамент. При аналогичных прочностных характеристиках керамзитобетонная кладка в 2,5 раза легче кирпичной.

Выгоды сотрудничества

Перечень услуг компании «Стройресурс СК» включает поставку жидкого керамзитобетона по низким ценам. Цена за м3 рассчитывается в зависимости от общего объёма партии. Чем больше объём заказа, тем дешевле вам обходится каждый куб материала. Поставки силами нашей компании в пределах Ставрополя и Ставропольского края в день заказа. Прогрессивная система расчёта стоимости и скидки для постоянных покупателей.

С нашей помощью вы можете купить керамзитобетон любых марок и объёмов по доступным ценам. Производственные мощности, профессиональное оборудование и отработанные технологии позволяют нам изготавливать материал высокого качества. Заказать партию продукции можно на условиях самовывоза или с доставкой на объект. Заполните заявку на заказ и менеджер компании свяжется с вами в ближайшее время.

Керамзит на чердак — Укладка керамзита на чердаке

Заливка стяжки на керамзит

Данная процедура не обязательна, но иногда входит в перечень работ по утеплению чердачного пола. Цементная стяжка поверх керамзита позволяет зафиксировать изоляционный материал и полностью исключить его контакт с внешней влажной средой. Нередко бетонная стяжка также делается на чердаках-мансардах, которые используются после утепления. Это позволяет исключить скрип гранул от трения о напольный материал при ходьбе. Важным моментом является существенное увеличение нагрузки на потолочные перекрытия при заливке. Она увеличивается в разы, поэтому едва ли подходит для зданий с деревянными перекрытиями.

Для заливки керамзита замешивается стандартный цементно-песочный раствор для стяжки. Вещества смешиваются из расчёта 1 части цемента на 3 части песка. Консистенция регулируется добавлением воды – должна получить вязкая, но хорошо растягиваемая при выравнивании каша. В таком состоянии стяжка легко распределяется по поверхности керамзита и не цепляет отдельные его гранулы за собой.

Начинать заливку следует с дальнего угла помещения. В данном случае чердачные балки подойдут для использования в качестве маяков. Нужно выложить бетон на керамзит и, положив правило на балки, распределить его по поверхности.

Цементно-песочная стяжка позволяет не укладывать поверх керамзита пароизоляционную мембрану, так как выполняет её функции сама. При необходимости устройства пола поверх бетона кладётся основа из ДСП, толстой фанеры или досок. Сверху они накрываются декоративным покрытием: ковролином, линолеумом, паркетом, ламинатом и т.п.

Керамзит можно укладывать на чердак не только на этапе возведения здания, но и уже в процессе эксплуатации. При обнаружении мостиков холода, через которые теряется большое количество тепла, это один из самых недорогих и практичных материалов для изоляции. Однако этот способ подходит для исключительно горизонтальных поверхностей, так как при укладке на наклонную плоскость гранулы могут пересыпаться вниз.

Как видите, утепление чердака с помощью керамзита – не сложная процедура, для проведения которой не нужно специальное оборудование. А если при этом не заливается бетонная стяжка, весь цикл работ легко выполняется за один день.

границ | Механические свойства легкого бетона Barchip, армированного полипропиленовым волокном, изготовленного из переработанного измельченного легкого керамзитового заполнителя

1 Введение

Развитие технологий и повышение эффективности в бетонной промышленности способствовали быстрому росту производства строительных материалов. Следовательно, разработка и строительство этих зданий и инфраструктур требует огромного количества материалов. Таким образом, бетон, несомненно, является наиболее важным и экономичным строительным материалом, и он практически незаменим (Flatt et al., 2012). Ежегодно закупается огромное количество различных типов легкого бетона, в том числе бетона из легких заполнителей, бетона с мелким заполнителем и пенобетона (Zhao et al., 2020; Hasan et al., 2021). Среди нескольких типов LWC, легкий бетон из заполнителя (LWAC) является одним из наиболее распространенных методов, используемых исследователями (Polat et al., 2010; Yew et al., 2021).

В настоящее время многие исследователи из разных стран продвигают переработку отходов, чтобы снизить уровень загрязнения Земли, например, чрезмерное использование невозобновляемых источников энергии.Такие действия осуществляются в Австрии, где самый высокий уровень рециркуляции: 63% всех отходов направляется со свалок. Кроме того, наша соседняя страна, Сингапур, отправляет почти 59% своего мусора на повторное использование, переработку и так далее (General Kinematics Corporation, 2016). Кроме того, осуществление экологически чистых действий в строительстве или морских сферах, таких как использование этих переработанных материалов, использование совокупных побочных продуктов и энергосбережение в области строительства, является одной из основных стратегий устойчивого развития, поскольку это имеет отношение к воздействию на окружающую среду (Bogas и другие., 2015). Следовательно, сохранить и сохранить доступность ограниченных сырьевых ресурсов и обеспечить конструкцию, удобную для вторичной переработки.

Среди всех типов бетона легкий бетон имеет огромную рыночную стоимость, особенно при выборе оптимального дизайна, поскольку стоимость, время и качество всегда являются главными проблемами при строительстве. Сообщается, что во всем мире ежегодно производится более 10 миллиардов тонн бетона, содержащего мелкозернистый песок и крупнозернистый гранитный щебень (Kanojia and Jain, 2017).Таким образом, спрос на легкий бетон постоянно растет из-за его уникальных характеристик. Применение легкого бетона в качестве конструктивных элементов, таких как балка, колонна и плита, в качестве каркаса строительной конструкции может значительно снизить статические нагрузки, следовательно, можно снизить общую стоимость проекта. В текущем исследовании было проведено неэкспериментальное исследование путем включения полипропиленового волокна берчипа с комбинацией технологии измельченного легкого керамзитового заполнителя (CLECA) для изучения его воздействия на механические свойства легкого бетона.

2 Материалы и методы

2.1 Материалы

2.1.1 Обычный портландцемент

Обычный портландцемент (OPC) Тип 1, у которого 28 дней f _c составляет 42,5 МПа. Это цемент ORANG KUAT OPC плотностью 3150 кг / м3 ³ и 3170 см ² / г соответственно. Этот продукт соответствует малазийскому стандарту MS 522: Часть 1: 2003 и сертифицирован MS ISO 14001.

2.1.2 Вода и суперпластификатор

Питьевая вода из местной водопроводной сети в городе Каджанг, Малайзия, со значением pH 6 использовался как для смешивания, так и для отверждения. Суперпластификатор на основе эфира поликарбоновой кислоты (PCE), степень снижения содержания воды в котором составляет 25%, был добавлен во все смеси для облегчения удобоукладываемости.

2.1.3 Мелкий и крупный заполнитель

Речной песок с модулем дисперсности 2,75 используется в качестве мелкого заполнителя. Ситовой анализ проводят в соответствии с ASTM C 136-01, чтобы получить классификацию мелкозернистого заполнителя, используемого в этом исследовании. Распределение песка получено путем проведения ситового анализа, как показано в таблице 1. Все пропорции смеси были смешаны с речным песком для улучшения удобоукладываемости легкого бетона.

ТАБЛИЦА 1 . Ситовый анализ песка.

В этом исследовании в качестве крупнозернистого заполнителя использовались как дробленый гранит, так и дробленый легкий керамзитовый заполнитель (CLECA), как показано на Рисунке 1. Этот переработанный CLECA был собран в терапевтическом садовом заповеднике в Селангоре, Малайзия. Компания сообщила, что ежегодно производится более 15 тонн CLECA. По данным Yew et al. (2021), измельченные агрегаты из скорлупы твердой масличной пальмы (OPS) способны обеспечить значительное улучшение прочности на сжатие по сравнению с агрегатами без измельченного агрегата.Кроме того, все эти крупные агрегаты должны иметь размер, позволяющий удерживать их на сите 4,75 мм.

РИСУНОК 1 . Щебень гранитный (А) и дробленый LECA (Б) .

2.1.4 Волокна

Волокно из бархатного полипропилена (BPP) показано на Рисунке 2, а его физические свойства перечислены в Таблице 2.

РИСУНОК 2 . Полипропиленовое волокно Barchip (БПП).

ТАБЛИЦА 2 . Физические свойства волокна BPP.

2.2 Пропорции смеси

Пропорции всех смесей из легкого заполнителя (LWAC) CLECA с различным процентным содержанием объемных долей волокна (0, 0,15, 0,3 и 0,45%), использованные в этом исследовании, показаны в таблице 3. Отмечено, что что фракция большого объема (V _f) имеет тенденцию «забивать» смесь и создавать проблемы с удобоукладываемостью (Kosmatka et al., 2002). Таким образом, в этом эксперименте использовали низкое значение V _f (<0,5%) полипропилена из бархата (BPP).

ТАБЛИЦА 3 . Пропорции смеси CLLWAC-BPP

2.3 Методы испытаний

Испытание на оседание было проведено в соответствии с BS EN: 12350 — Часть 2: 2009 для определения удобоукладываемости измельченного легкого заполнителя из фибробетона LECA (CLLWAFRC) с различной объемной долей. (0, 0,15, 0,3 и 0,45%). Перед заливкой на все поверхности форм было нанесено масло. Формы, заполненные осадками, вибрировали на встряхивающем столе для обеспечения однородности смеси.Бетонные образцы были извлечены из формы через 24 +/- 4 часа после размещения. Все извлеченные из формы образцы были полностью погружены в воду при комнатной температуре в резервуаре для отверждения, пока они не достигли желаемого возраста для испытаний.

Испытательная машина на сжатие с усилием 3000 кН была произведена Unit Test Scientific Sdn. Bhd. Он был установлен на постоянную скорость нагружения 3,0 кН / с в соответствии с BS EN 12390 — Часть 3 (2009). Та же машина использовалась для испытания на растяжение при раскалывании со скоростью нагрузки 1,5 кН / с в соответствии с BS EN 12390 — Часть 6 (2009).Для каждого образца смеси были отлиты кубики с размерами 100 мм × 100 мм × 100 мм для испытания на прочность на сжатие через 7 и 28 дней. Прочность на растяжение при раскалывании образцов смеси через 7 и 28 суток исследовали путем заливки их в цилиндры диаметром 100 мм и длиной 200 мм. Кроме того, три призмы (длина: 500 мм, ширина: 100 мм, глубина: 100 мм) используются для определения поведения прочности на изгиб через 7 и 28 дней.

3 Результаты и обсуждение

3.1 Свойства свежего бетона (удобоукладываемость)

Удобоукладываемость CLLWAC с различным процентным содержанием волокна из полипропилена бархипа (BPP) представлена нормальным значением осадки, как показано на Рисунке 3.

РИСУНОК 3 . Взаимосвязь свежей плотности, затвердевшей плотности и осадки с различным процентным содержанием волокна БПП.

Добавление PP волокна в CLLWAC отрицательно влияет на удобоукладываемость. Значения просадки заметно снижаются с увеличением% волокна BPP. Спад постепенно снижается на 4,6, 13,6 и 27,3% при 0,15, 0,30 и 0,45% включении волокна BPP соответственно. Точно так же, чтобы сохранить определенную удобоукладываемость, требуется больше воды для смазки в случае более высокого процента волокна.Суперпластификатор также можно использовать для компенсации негативного влияния волокна на удобоукладываемость.

Добавление фибры снижает удобоукладываемость бетона, связывая и удерживая цементную матрицу, образуя сетчатую структуру в бетоне. Таким образом, эта структура способствует сцеплению и сцеплению матриц. По мере увеличения содержания волокна площадь поверхности цементного теста увеличивается, что способствует увеличению внутреннего трения и увеличению требований к выполненной работе. Следовательно, вязкость смеси увеличивается, и задержка течения затруднена.Согласно Yew et al., 2015, хорошо известно, что включение волокон влияет на удобоукладываемость и текучесть простого бетона. Однако включение CLLWAC волокна BPP от 0 до 0,45% обеспечило высокую обрабатываемость с величиной осадки от 140 до 200 мм.

3.2 Плотность

Плотность после извлечения из формы (DD) и плотность после сушки в печи (ODD) были измерены для всех смесей, как показано в таблице 4. DD рассчитывается по весу образцов, измеренному после извлечения из формы; в то время как ODD рассчитывается по весу образцов, измеренному после сушки в печи в течение 24 часов.Все образцы в этом исследовании были отнесены к DD и ODD в диапазоне 1965–1995 кг / м ³ и 1908–1984 кг / м ³ соответственно. Результат выполнил цель получения OPSLWC с ODD менее 2000 кг / м ³. Образцы также соответствовали требованиям для применения в конструкциях в качестве конструкционного легкого бетона (SLWC), определяемого как бетон с ODD не более 2000 кг / м ³ (Newman and Owens, 2003).

ТАБЛИЦА 4 .Свежие и затвердевшие свойства CLLWAC с различной объемной долей волокна BPP.

ниже В целом наблюдается небольшое увеличение всех плотностей по мере увеличения объемной доли волокна BPP. Это может быть связано с теорией плотности упаковки, согласно которой волокна BPP удерживают цементную матрицу близко друг к другу, вызывая эффект упаковки. Следовательно, добавление волокнистого материала, занимаемого в единице объема, увеличивает общую плотность. Как правило, плотность увеличивается по мере увеличения включения волокна.Из предыдущего исследования Bagherzadeh et al. (2012) сообщили о аналогичном результате.

3.3 Прочность на сжатие

3.3.1 Непрерывное влажное отверждение

Прочность на сжатие каждой смеси через 1, 7 и 28 дней, как показано в таблице 5. Прочность на сжатие через 28 дней всех смесей находилась в диапазоне 28 –37 МПа, что соответствует требованиям для конструкционного легкого бетона (SLWC) (Yew et al. , 2020). Включение волокон BPP повысило прочность на сжатие на 5,7–27,6% через 7 и 2 дня.5% –31,0% через 28 дней. Это явление могло быть связано с эффектом перемычки волокон BPP. С точки зрения геометрии, волокно BPP более жесткое и более эффективно предотвращает крупные трещины. Связующий мост между волокнами и цементными матрицами может предотвратить растрескивание, вызванное боковым напряжением, вызванным сжимающей нагрузкой (Yap et al., 2017 и Shafigh et al., 2011). Этот процесс приписывают способности волокна BPP задерживать трещины или перекрывать эффект в бетоне (Yew et al., 2021). На рисунке 4 показан тип разрушения 100-миллиметровых кубических образцов из простого бетона и CLLWAC-BPP0,45% соответственно.

ТАБЛИЦА 5 . Прочность на сжатие каждой смеси в разном возрасте.

РИСУНОК 4 . Картина разрыва CLLWAC-BPP0% (слева) и CLLWAC-BPP0.45% (справа) .

3.4. Прочность на разрыв при расщеплении

На рисунке 5 представлена прочность на разрыв при расщеплении CLLWAC с различными объемными долями добавленного волокна BPP в возрасте отверждения 7 и 28 дней.

РИСУНОК 5 . Прочность на разрыв при расщеплении CLLWAC с различным процентным содержанием объемной доли волокна BPP через 7 и 28 дней.

ниже Тенденция повышения прочности на разрыв при расщеплении очевидна, что представляет собой увеличение прочности при увеличении процентного содержания волокна BPP, как показано на Рисунке 5. Прочность на разрыв при расщеплении растет экспоненциально с процентным содержанием волокна до пика 2,86 МПа через 7 дней. срок отверждения и 3,12 МПа при возрасте отверждения 28 дней. Прочность на разрыв при раскалывании развивается медленнее, чем прочность на сжатие в течение всего периода отверждения.Процентное улучшение составляет 5,69, 5,63, 4,93 и 9,25% с процентным содержанием волокна 0, 0,15, 0,30 и 0,45% соответственно.

Добавление фибры БПП существенно влияет на режим и механизм разрушения бетонного цилиндра. Это явление может быть связано с задержкой трещин волокнами BPP, поэтому бетон может подвергаться очень большим деформациям до полного неконтролируемого обрушения. Можно заметить, что CLLWAC без армирования волокном имеет тенденцию к разрыву таким образом, что при разрыве он распадается на две части, в то время как CLLWAC, армированный волокном, трескается только вдоль продольной оси бетонного цилиндра.Можно заметить, что CLLWAC-BPP0,45% склонен к отказу в более пластичном режиме. Это особенно верно, когда волокно продлевает способность бетона выдерживать нагрузку и выдерживать большие деформации без разрушения на куски. Аналогичное поведение было зарегистрировано для легкого бетона OPS из полипропилена и ПВХ-волокна (Yew et al., 2015; Yew et al., 2016; Loh et al., 2021). Характер отказов CLLWAC-BPP0% и CLLWAC-BPP0,45%, как показано на Рисунке 6.

РИСУНОК 6 . Режим разрыва между CLLWAC-BPP0% (слева) и CLLWAC-BPP0.45% (справа) .

3,5 Модуль разрыва

Согласно исследованию, все образцы нагружают в двух точках до разрыва. На рисунке 7 представлены результаты MOR CLLWAC с различными объемными долями волокна BPP в возрасте отверждения 7 и 28 дней.

РИСУНОК 7 . Модуль разрыва CLLWAC с различным процентным содержанием волокна BPP в возрасте отверждения 7 и 28 дней.

На основании рисунка 7 можно сказать, что MOR увеличивается пропорционально увеличению объемной доли волокна SPP.MOR варьировался от минимума 2,53 МПа до максимума 3,53 МПа через 7 дней и от 2,70 МПа до 3,91 МПа через 28 дней. Развитие MOR в процентах от CLLWAC-BPP0% составляет 39,40% через 7 дней и 45,01% через 28 дней. Таким образом, CLLWAC-BPP0,45% показал самый высокий MOR аналогичный в случае прочности на сжатие и прочности на разрыв при раскалывании. На рис. 7 показаны режимы разрушения плоского CLLWAC с армированным волокном CLLWAC. Было зафиксировано несколько представлений, чтобы изучить их вариации в структуре растрескивания при разрушении при изгибе.

Сравнивая рисунок 8, можно заметить, что основное различие заключается в том, как трещина распространяется через призму 100 мм × 100 мм × 500 мм при изгибе. Когда бетон подвергается изгибу, поведение при растяжении может определять его прочность, поскольку бетон является хрупким и слабым при растяжении. Из рисунка 8 видно, что наличие волокна препятствует распространению трещины (внизу). Однако трещина быстро распространяется параллельно приложенной нагрузке, разделяя призму на части в корпусе без волокна.Внезапное разрушение обычно происходит в случае бетона с легким заполнителем с более низким пределом прочности, особенно когда он подвергается изгибу.

РИСУНОК 8 . Вид картины разрыва между CLLWAC-BPP0% (вверху) и CLLWAC-BPP0,45% (внизу) .

Наличие волокон в бетоне объединяет цементные матрицы, чтобы минимизировать распространение трещин. По мере постепенного приложения нагрузки начинается развитие трещин, волокна приспосабливают поверхности трещин и контролируют ширину трещин или отверстия.Волокна создают перекрывающий эффект за счет смещения мелких трещин с образованием связующего моста, удерживающего отверстия. Растяжение волокон позволяет распределять напряжение и способствует дополнительному механизму поглощения энергии. Эти механизмы задерживают разрушение, в то же время допускают большую деформацию. Таким образом, можно сделать вывод об улучшении прочности бетона на разрыв.

Кроме объемной доли, геометрии и соотношения сторон, распределение и ориентация волокна в цементной матрице также влияет на предел прочности бетона на растяжение.Состояние дисперсии волокна является случайным из-за влияния агрегатов и самой силы тяжести волокна, однако однородное распределение обычно может быть обеспечено при более высоком содержании волокна. Ориентация волокна перпендикулярно приложенной нагрузке приводила к более высокой прочности на разрыв. В противном случае, параллельные волокна снижают предел прочности на разрыв, поскольку параллельное расположение увеличивает слабую межфазную переходную зону между волокнами и цементным тестом (Jin, 2016).

4 Заключение

На основании экспериментальных результатов этого исследования, включение волокна BPP в CLLWAC оказало положительное влияние на механические свойства.Он помогает остановить распространение трещин, создавая эффект перекрытия, обеспечивает передачу напряжения, способствует дополнительным механизмам поглощения энергии и, следовательно, допускает большую деформацию. Таким образом, можно сделать следующие выводы:

1) Включение волокна из бархатистого полипропилена (БПП) оказывает незначительное влияние на плотность. При увеличении процентного содержания волокна BPP наблюдается небольшое увеличение плотности.

2) Включение волокна BPP в CLLWAC снизило удобоукладываемость, при этом скорость оседания увеличивалась по мере увеличения содержания волокна.

3) Включение волокна BPP в CLLWAC положительно сказалось на механических свойствах. Он помогает остановить распространение трещин, создавая эффект перекрытия, обеспечивает передачу напряжения, способствует дополнительным механизмам поглощения энергии и, следовательно, допускает большую деформацию.

4) Развитие прочности на разрыв при расщеплении ускорялось по мере увеличения объемной доли волокна BPP в CLLWAC. Прочность на разрыв при расщеплении росла экспоненциально, достигнув 2.86 и 3,16 МПа соответственно через 7 и 28 дней для 0,45% волокна BPP.

5) Чем выше процент волокна BPP в CLLWAC, тем выше MOR. При максимальном содержании волокна BPP 0,45% прирост MOR через 7 и 28 дней достигает 39,4 и 45,0% соответственно.

Заявление о доступности данных

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

Вклад авторов

«Концептуализация, MKY и MCY; методология, YL и FL; программное обеспечение, JB и SH; проверка, JB, MKY, MCY и YL; формальный анализ, SH и FL; расследование, MKY и JB; ресурсы, MKY и MCY; курирование данных, MKY; письменная — подготовка оригинального проекта, MKY и MCY; написание — просмотр и редактирование, MKY, MCY и JB; визуализация, FL, YL и SH; надзор, MKY и MCY; управление проектами, MKY и MCY; финансирование привлечения, MKY Все авторы прочитали и согласились с опубликованной версией рукописи.

Конфликт интересов

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

Примечание издателя

Все претензии, выраженные в этой статье, принадлежат исключительно авторам и не обязательно относятся к их аффилированным организациям или заявлению издателя, редакторов и рецензентов. Любой продукт, который может быть оценен в этой статье, или заявление, которое может быть сделано его производителем, не подлежат гарантии или одобрению со стороны издателя.

Благодарности

Авторы выражают благодарность за финансовую поддержку Universiti Tunku Abdul Rahman в рамках Исследовательского фонда Universiti Tunku Abdul Rahman (UTARRF).

Ссылки

Багерзаде Р., Пакраван Х. Р., Садеги А. Х., Латифи М. и Мерати А. А. (2012). Исследование по добавлению полипропиленовых волокон для армирования легких цементных композитов (LWC). J. Engineered Fibers Fabrics 7 (4), 13–21. doi: 10.1177 / 155892501200700410