Приготовление легкого бетона для отделки

LWC также можно классифицировать в соответствии с целью, для которой он должен использоваться: он может различать конструкционный легкий бетон (ASTM C 330-82a), бетон, используемый в кирпичных блоках (ASTM C 331-81), и изоляционный бетон (ASTM C 332-83).

Эта классификация конструкционного легкого бетона основана на минимальной прочности: согласно ASTM C 330-82a прочность на сжатие 28-дневного цилиндра не должна быть меньше 17 МПа (2500 фунтов на квадратный дюйм).

Плотность (удельный вес) такого бетона (определенная в сухом состоянии) не должна превышать 1840 кг / м³ (115 фунтов / фут³) и обычно составляет от 1400 до 1800 кг / м³ (85 и 110 фунтов / фут³). С другой стороны, каменный бетон обычно имеет плотность от 500 до 800 кг / м3 (от 30 до 50 фунтов / фут3) и прочность от 7 до 14 МПа (от 1000 до 2000 фунтов на квадратный дюйм).

Типы из легкого бетона

1. Бетон из легкого заполнителя

В начале 1950-х годов в Великобритании было принято решение использовать легкие бетонные блоки в качестве несущего внутреннего листа полых стен. Вскоре после этого разработка и производство новых типов искусственного LWA (облегченного заполнителя) позволили внедрить LWC высокой прочности, пригодную для строительных работ.

Эти достижения стимулировали конструкционное использование бетона LWA, особенно там, где необходимость уменьшения веса конструкции была в конструкции, что было важным соображением для проектирования или для экономии.

Ниже перечислены несколько типов легких заполнителей, подходящих для конструкционного железобетона: -

1. Пемза - используется для производства железобетонных кровельных плит, в основном промышленных крыш в Германии.
2. Вспененный шлак - был первым легким заполнителем , подходящим для железобетона, который производился в больших количествах в Великобритании.
3. Керамзит и сланец - способен обеспечить достаточно высокую прочность для предварительно напряженного бетона.Хорошо зарекомендовавшие себя под торговыми марками Aglite и Leca (Великобритания), Haydite, Rocklite, Gravelite и Aglite (США).
4. Спеченный пульверизированный - агрегат топливной золы - используется в Великобритании для различных структурных целей и продается под торговым наименованием Lytag

2. Пенобетон

Газобетон имеет самую низкую плотность, теплопроводность и прочность. Как и брус, его можно распилить, прикрутить и прибить гвоздями, но есть негорючие.Для работы на месте обычными методами аэрации являются смешивание со стабилизированной пеной или вбивание воздуха с помощью воздухововлекающего агента.

Сборные изделия обычно изготавливаются путем добавления около 0,2% порошка алюминия к смеси, которая вступает в реакцию с щелочными веществами в связующем, образуя пузырьки водорода.

Ячеистый бетон с воздушным отверждением используется там, где требуется небольшая прочность, например стяжка кровли и утеплитель труб. Полный рост прочности зависит от реакции извести с кремнеземистыми заполнителями, и при одинаковых плотностях прочность отверждаемого паром бетона под высоким давлением примерно в два раза выше, чем у бетона с воздушным отверждением, а усадка составляет лишь одну треть или меньше.

Ячеистый бетон - это легкий ячеистый материал, состоящий из цемента и / или извести и песка или другого кремнеземистого материала. Его получают с помощью физического или химического процесса, во время которого воздух или газ вводятся в суспензию, которая обычно не содержит грубого материала.

Газобетон, используемый в качестве конструкционного материала, обычно отверждается паром под высоким давлением. Таким образом, он производится на заводе и доступен пользователю только в сборных железобетонных изделиях для полов, стен и крыш.Блоки для укладки в раствор или клей изготавливаются без армирования.

Агрегаты большего размера усилены стальными стержнями для защиты от повреждений при транспортировке, погрузочно-разгрузочных работах и ​​наложении нагрузок. Автоклавный газобетон, который первоначально был разработан в Швеции в 1929 году, сейчас производится во всем мире.

3. Бетон без мелких частиц

Термин бетон без мелких частиц обычно означает бетон, состоящий только из цемента и крупного (9-19 мм) заполнителя (не менее 95 процентов должны проходить через сито BS 20 мм, не более 10 процентов должны проходить через сито BS 10 мм, и ничего не должно проходить. 5-миллиметровое сито BS), и полученный таким образом продукт имеет множество равномерно распределенных пустот по всей его массе.

Мелкодисперсный бетон в основном используется для несущих, монолитных наружных и внутренних стен, ненесущих стен и заполнения полов для сплошных цокольных этажей (CP III: 1970, BSI). Бетон без штрафов был введен в Великобританию в 1923 году, когда в Эдинбурге было построено 50 домов, а несколько лет спустя - 800 домов в Ливерпуле, Манчестере и Лондоне.

Это описание применяется к бетону, который содержит только один крупнозернистый заполнитель размером от 10 до 20 мм (либо плотный заполнитель, либо легкий заполнитель, такой как спеченный PFA).Плотность составляет примерно две трети или три четверти плотности плотного бетона из тех же заполнителей.

Мелкодисперсный бетон почти всегда заливают на месте в основном в качестве несущих и ненесущих стен, в том числе в засыпных стенах, в каркасных конструкциях, но иногда в качестве засыпки под цокольными этажами и для стяжек крыш.

Бетон без мелких фракций, таким образом, представляет собой агломерацию крупных частиц заполнителя, каждая из которых окружена слоем цементного теста толщиной примерно до 1,3 мм (0,05 дюйма).) толстый. Следовательно, в теле бетона существуют большие поры, которые ответственны за его низкую прочность, но их большой размер означает, что не может происходить капиллярное движение воды.

Хотя прочность мелкодисперсного бетона значительно ниже, чем у обычного бетона, эта прочность в сочетании с более низкой статической нагрузкой конструкции достаточна для зданий высотой до 20 этажей и для многих других применений.

Типы легких бетонов по плотности и прочности

LWC классифицируется как: -

1. Бетон низкой плотности
2. Бетон средней прочности
3. Конструкционный бетон

1.Бетон низкой плотности

Они используются в основном для изоляции. При небольшом весе, редко превышающем 800 кг / м³, показатели теплоизоляции высоки. Прочность на сжатие низкая, примерно от 0,69 до 6,89 Н / мм2.

2. Бетон средней плотности

Использование этих бетонов требует достаточной степени прочности на сжатие, поэтому они находятся примерно на полпути между конструкционным бетоном и бетоном низкой плотности. Иногда они предназначены для заливки бетона.Прочность на сжатие составляет примерно от 6,89 до 17,24 Н / мм², а значения изоляции являются промежуточными.

3. Конструкционный бетон

Бетон с полной структурной эффективностью содержит заполнители, которые находятся на другом конце шкалы и обычно изготавливаются из керамзитового сланца, глины, сланца, шлака и летучей золы. Минимальная прочность на сжатие составляет 17,24 Н / мм².

Большинство конструкционных LWC способны производить бетон с прочностью на сжатие более 34.47 Н / мм².

Поскольку удельный вес конструкционного LWC значительно больше, чем у бетона низкой плотности, эффективность изоляции ниже. Однако показатели теплоизоляции конструкционных LWC значительно лучше, чем NWC.

Применение Легкий бетон

1. Стяжки и утолщения общего назначения, особенно когда такие стяжки или утолщения и утяжеляют перекрытия, крыши и другие конструктивные элементы.
2. Стяжки и стены, где брус должен быть прикреплен гвоздями.
3. Литая конструкционная сталь для защиты от огня и коррозии или в качестве покрытия в архитектурных целях.
4. Теплоизоляция крыш.
5. Изоляция водопроводных труб.
6. Устройство перегородок и панельных стен в каркасных конструкциях.
7. Кирпичи для крепления к столярным гвоздям, в основном в домашнем или домашнем строительстве.
8. Общая изоляция стен.
9. Поверхность для наружных стен небольших домов.
10. Используется также для железобетона.

Преимущества легкого бетона

1. Уменьшенная статическая нагрузка влажного бетона позволяет заливать более длинные пролеты без подпорок. Это экономит трудозатраты и рабочее время для каждого этажа.

2. Снижение статической нагрузки, более высокие темпы строительства и более низкие затраты на транспортировку и погрузочно-разгрузочные работы. Восьмерка здания с точки зрения нагрузок, передаваемых фундаментом, является важным фактором при проектировании, особенно в случае высоких зданий.

3. Использование LWC иногда позволяло продолжить разработку конструкции, от которой в противном случае отказались бы из-за чрезмерного веса. В каркасных конструкциях можно добиться значительной экономии затрат за счет использования LWC для строительных полов, перегородок и внешней облицовки.

4. Для большинства строительных материалов, таких как глиняный кирпич, грузоподъемность ограничивается не объемом, а весом. Контейнеры подходящей конструкции позволяют экономично перевозить гораздо большие объемы LWC.

5. Менее очевидной, но, тем не менее, важной характеристикой LWC является его относительно низкая теплопроводность, свойство, которое улучшается с уменьшением плотности в последние годы, с увеличением стоимости и нехваткой источников энергии, ранее больше внимания уделялось необходимости сокращения расход топлива при сохранении и улучшении комфортных условий в зданиях. Это подтверждается тем фактом, что сплошная стена из пенобетона толщиной 125 мм дает теплоизоляцию примерно в четыре раза больше, чем стена из глиняного кирпича 230 мм.

Прочность легкого бетона

Прочность определяется как способность материала противостоять воздействию окружающей среды. В строительном материале в виде химического воздействия, физического воздействия и механического воздействия: -

Химическое воздействие представляет собой совокупность грунтовых вод, в частности сульфатов, загрязненный воздух и разлив реактивных жидкостей. LWC не имеет особой устойчивости к этим воздействиям: действительно, он обычно пористый, чем обычный портландцемент.Не рекомендуется использовать ниже влажного слоя. Химический аспект долговечности - это стабильность самого материала, особенно в присутствии влаги.

Физические нагрузки, которым подвергается LWC, - это, в основном, воздействие мороза, усадки и температурные напряжения. Напряжение может быть вызвано усадкой бетона при высыхании или дифференциальными тепловыми перемещениями между разнородными материалами или другими явлениями аналогичной природы. Усадка при высыхании обычно вызывает растрескивание LWC, если не приняты соответствующие меры.

Механическое повреждение может быть результатом истирания или воздействия чрезмерной нагрузки на изгибаемые элементы. Самые легкие сорта LWC относительно мягкие, поэтому они подвержены некоторому истиранию, если они не защищены штукатуркой по другим причинам.

Строительные методы, испытания и оценка качества легкого ячеистого бетона, смешанного с летучей золой в качестве материала основания

Для улучшения понимания и использования легкого ячеистого бетона, смешанного с летучей золой (LCCF), и обеспечения качества проекта в проектировании строительства земляного полотна, строительных технологий и меры контроля качества LCCF изучаются в этой статье. Соответствующее содержание исследования, основанного на конкретном проекте, расположенном в провинции Гуандун, заключается в следующем.Во-первых, предлагается строительный процесс и технологические мероприятия, исходя из условий строительства и требований качества. Во-вторых, возможность использования смеси в помещении дополнительно проверяется путем измерения текучести, плотности во влажном состоянии и прочности на месте. В-третьих, подходящая толщина заливки одного слоя и разумный интервал времени между слоями определяются с помощью испытания на вертикальное расслоение и испытания на прочность поверхности. В этой статье соотношение LCCF в смеси внутри помещений было улучшено с помощью таких тестов, как однофакторный тест и многофакторный ортогональный тест, с учетом таких факторов, как летучая зола, соотношение воды и связующего и пена.Некоторые основные моменты этой статьи: представлены методы приготовления легкого бетона в лаборатории и на месте. И два запатентованных испытательных устройства используются для испытания на прочность вместе с испытанием на глубину и прочность поверхности соответственно. Кроме того, практическим инженерным примером является мост Ляньцзин, номер сваи которого составляет K80 + 679.679∼K80 + 760.113, который является частью шоссе в городе Чжаоцин, провинция Гуандун, Китай.

1. Введение

Легкий ячеистый бетон (LCC), как очень многообещающий современный геотехнический материал, благодаря его низкой плотности, регулируемой прочности и самонадеянности после отверждения, находит все больше и больше применений в гражданском строительстве, например заполнение подземных трубопроводов и пустот, особенно при насыпи автодорог [1–5].Была проведена серия экспериментальных исследований внутри и вне помещений, чтобы показать, что LCC очень подходит для гражданского строительства [6–8]. Большая часть исследований посвящена прочности на сжатие, характеристикам напряжения и деформации, а также улучшению волокон [9–11]. И Лю и др. [12] проанализировали долговечность, используя метод аналитического иерархического процесса в сочетании с нечеткой комплексной оценкой. Конечно, еще предстоит найти новые улучшенные материалы, добавленные для LCC, чтобы ускорить развитие строительных технологий и обеспечить качество.

В последние годы летучая зола постепенно использовалась в качестве новой добавки в гражданском строительстве, океанотехнике и других видах инженерии. Некоторые ученые провели множество различных исследований характеристик летучей золы и сделали много полезных выводов [13–17]. Вкратце, исследования обычно сосредоточены на использовании летучей золы в качестве единственного материала для заполнения насыпей, в то время как исследования комбинации LCC и летучей золы для заполнения насыпей меньше. С развитием строительных технологий и увеличением использования летучей золы некоторые ученые пытались смешивать летучую золу с почвой или цементом, даже с легким заполнителем.Santos et al. [18] считают, что летучая зола потенциально может быть выгодно использована при строительстве проезжей части, и описала исследование по оптимизации смеси летучей золы и грунта для строительства насыпей шоссе. Ибрагим и др. [19, 20] резюмировали, что добавление летучей золы и бетонного шлама в качестве заполнителя может помочь произвести сопоставимые бетонные композиты с меньшей плотностью. Луо и др. [21] провели исследование механических свойств летучей золы, смешанной с различным количеством глины. Проведенное ими исследование не только раскрывает свойства некоторых материалов, смешанных с летучей золой, но и способствует инженерному применению летучей золы.

Как видно из предыдущих исследований, исследований по содержанию летучей золы в легком бетоне и инженерных применений комбинации между LCC и летучей золой для заполнения насыпей относительно меньше.

Таким образом, некоторые ученые начинают изучать характеристики и свойства LCC, смешанного с летучей золой. Fang et al. [22] исследовали пустотные структуры пенобетонов, приготовленных из портландцемента, летучей золы, стального шлака и пенообразователя. Чиндапрасирт и др.[23] изучали усадку конструкционного пенобетона с летучей золой. Некоторые ученые также изучали влияние различного содержания летучей золы на свойства легкого бетона. Например, Shafigh et al. [24] проанализировали влияние замены цемента летучей золой типа F в концентрации 0%, 10%, 30% и 50% на некоторые инженерные свойства высокопрочного легкого бетона из скорлупы масличной пальмы (OPS). Изученные свойства включают удобоукладываемость, плотность, прочность на сжатие, прочность на разрыв при расщеплении, прочность на изгиб, водопоглощение и усадку при высыхании.Кроме того, некоторые ученые также взяли на себя обязательство разработать оптимальный предварительно вспененный легкий пенобетон и достичь желаемой плотности легкого бетона, которая ниже 2400 кг / м ³ [25]. Кроме того, с точки зрения эксплуатационных показателей и мер контроля качества, некоторые ученые также провели соответствующие исследования. Лю и др. [26] проанализировали характеристики и распределение усталостной долговечности LCC на основе метода ускоренных нагрузочных испытаний. Кроме того, они изучили плотность во влажном состоянии и прочность на сжатие без ограничения LCCF и сравнили методы строительства и критические точки контроля качества на основе двух абатментов в Китае, за которыми они заполнены LCCF и LCC [27].Проведенные ими эксперименты также основывались на микроструктурных методах, таких как MIP и SEM-тест [28].

В целом очевидно, что предыдущие исследования в основном были сосредоточены на свойствах LCCF. Кроме того, отсутствуют испытания на прочность поверхности, которые повлияют на интервал между слоями, и испытания на прочность по глубине, которые повлияют на толщину отливки одного слоя. Таким образом, основная цель этой работы - разработать методы строительства и изучить разумные испытания и оценку качества.

2. Материалы и методы

Инженерным примером этого исследования является мост Ляньцзин, номер сваи которого составляет K80 + 679.679∼K80 + 760.113, который является частью шоссе в городе Чжаоцин, провинция Гуандун, Китай. Из-за богатой водной системы на проектной территории, обширного мягкого грунта и большой глубины залегания легкий бетон считается материалом для заполнения насыпи для снижения дополнительной нагрузки на фундамент и осадки. Насыпь за устоем имеет длину 17.7 м, высота 8 м, ширина 12 м, общий объем заливки 5000 м. ³ .

2.1. Строительно-технические мероприятия

2.1.1. Процесс производства легкого бетона

(1) Расчет соотношения смеси . В этом исследовании содержание пены контролируется на уровне 700 л / м³. Соотношение вода / цемент 0,58. А содержание летучей золы, которая используется в качестве эквивалентной замены цемента, регулируется для обеспечения качества легкого бетона.

Условия эксплуатации отношения смеси внутри помещений (IMR) и отношения инженерной смеси (EMR) легкого бетона сравниваются, чтобы проверить применимость отношения смеси внутри помещений LCCF. В сочетании с условиями полевого строительства, плотность во влажном состоянии и класс прочности легкого бетона составляют 7 кН / м ³ и 1 МПа соответственно. В соответствии с требованиями к общему соотношению смесей LCC в строительстве насыпей и его техническим показателям, таким как плотность и прочность, при плотности во влажном состоянии не более 7 кН / м ³ и прочности не менее 1 МПа в течение 28 суток, обычная ЭМИ составляет 1 м ³ легкий бетон = 400 кг цемента + 230 кг воды + 703 л пузыря.Аналогичным образом IMR LCCF составляет 1 м ³ легкого бетона = 300 кг цемента + 100 кг летучей золы + 244 кг воды + 700 л пузыря.

(2) Подготовка сырья . В качестве отвердителя используется обычный портландцемент марки 42,5, который поставляется цементным заводом в городе Чжаоцин, провинция Гуандун, Китай. В таблице 1 показаны физические свойства цемента, соответствующие требованиям ASTM C311 [29]. Летучая зола, используемая в этом исследовании, собирается компанией по очистке летучей золы в Гуандуне, Китай.Согласно Таблице 2, остатки летучей золы на сите 45 мкм мкм составляют 8,6%, что соответствует требованиям к тонкости ASTM C618 [30]. В данном исследовании для производства LCCF используется пенообразующий агент на основе белковых соединений животного и растительного происхождения, который представляет собой бесцветную жидкость с pH 7,5–9,0, а строительная вода просто берется из близлежащей чистой реки.

(3) Процесс подготовки строительной площадки из легкого бетона . Процесс подготовки LCC является одним из критических факторов, влияющих на первоначальное повреждение. В настоящее время технология приготовления легкого бетона в Китае не отработана. После нескольких попыток улучшенный метод приготовления LCCF в этой статье выглядит следующим образом: (i) Приготовление цементной суспензии. Цемент и летучая зола взвешиваются на электронных весах в соответствии с соотношением компонентов смеси и равномерно перемешиваются. Затем их при необходимости выливают в воду и перемешивают в течение 3-5 минут до тех пор, пока в суспензии не перестанут содержаться крупные частицы. (Ii) Приготовление пены. LCCF получают методом предварительного формования; то есть сначала готовят пену, а затем вручную отмеряют и добавляют в суспензию для перемешивания. Пенообразователь смешивают с водой с образованием раствора по объему 1:40, и пена образуется с помощью пенообразователя.(iii) Смешайте и перемешайте. Стакан используется для заливки пены в цементный раствор, который ранее был равномерно перемешан. Время полного перемешивания должно составлять 5 минут. Когда слой белой пены не виден плавающим на поверхности суспензии, считается, что суспензия LCCF достигла однородного и стабильного состояния, и ее можно заливать. (Iv) Модель Cast. В этом эксперименте используются кубические чугунные изложницы размером 100 мм × 100 мм × 100 мм, как показано на рисунке 1. Перед заливкой на внутреннюю поверхность формы наносится тонкий слой минеральной смазки, а затем суспензия LCCF. заливается в форму.Поскольку суспензия обладает характеристиками самовыравнивания и самоуплотнения, вся форма может быть полностью заполнена суспензией с помощью небольшой вибрации. (V) Техническое обслуживание. Модели были покрыты пластиковой пленкой, чтобы предотвратить быстрое испарение воды, как показано на рисунке 2. Поскольку начальная прочность LCCF низкая, следует избегать прессования или штабелирования тяжелых предметов в течение 24 часов. После отверждения в течение 24 часов при постоянной температуре 20 (± 2) ° C испытательные блоки были извлечены из формы и пронумерованы, а затем обслуживание было продолжено до расчетного возраста, как показано на Рисунке 3.В последующем процессе обслуживания распыляйте воду в помещении для обслуживания каждые 5 дней, чтобы обеспечить достаточную влажность. Блок-схема приготовления LCCF показана на рисунке 4.

В соответствии с реальной конструкцией, приготовление легкого бетона делится на три этапа, как показано на рисунке 5. Во-первых, цементный раствор готовится к работе. сделал. Во-вторых, производится пена. Производство пены и цементного раствора осуществляется одновременно, а пенообразователь перед вспениванием разбавляется в пропорции разбавления (1:40).Наконец, делается легкий бетон. Приготовленный цементный раствор транспортируется для смешивания с пеной и достаточного перемешивания для образования гомогенного раствора, который будет перекачиваться с фиксированной скоростью потока в указанную область места заливки. Чтобы гарантировать качество легкого бетона, на месторождении также используется электронная система управления для отслеживания параметров конструкции в режиме реального времени и отображения расхода пенообразователя, пенообразующей жидкости, сжатого воздуха, пены, цементного раствора и LCC на сенсорном экране. экран или планшетный компьютер.

2.1.2. Процесс заливки

Из-за большого количества легкого бетона в этом проекте, чтобы обеспечить качество строительства и уменьшить влияние тепла гидратации во время заливки массы, земляное полотно разделено и наслоено, а для разделения различных блоков используются перегородки, как показано на Рисунок 6.

В легком бетоне присутствует большое количество пузырьков воздуха. Если для перевозки используется автоцистерна или самосвал, это повысит усвоение пузырьков воздуха из-за влияния вибрации в процессе транспортировки и в конечном итоге снизит содержание воздуха, текучесть и другие технические показатели.Однако, если легкий бетон транспортируется по трубопроводу, степень устранения пузырей будет минимальной. Поэтому, учитывая характеристики легкого бетона, для перекачки используется труба, а расстояние между смесительной станцией и самой дальней точкой заливки составляет менее 500 мм. Контрольные точки процесса заливки следующие: (i) Каждый слой заливки должен быть закончен в течение начального времени схватывания цементного раствора и не должно превышать 3 часов. Интервал между приготовлением цементного раствора и легкого бетона не должен превышать 3 часов.Свежий легкий бетон не следует подвешивать в насосном оборудовании более чем на 1 час. (Ii) Согласно результатам тестовой части этого проекта считается, что толщина одного слоя легкого бетона не должна превышать 0,5 м. С точки зрения экономии трудозатрат и сроков строительства, каждая толщина заливки в данном проекте составляет 0,5 м, а высота каждой ступеньки - 2 м. Поэтому каждая ступень делится на четыре слоя, и за один раз заливается один слой.(iii) Заливка верхнего слоя выполняется после окончательного схватывания нижнего слоя. Это при условии, что при ходьбе по набивочному телу нижнего слоя не остается углублений или видимых следов ног. Промежуток времени между слоями немного варьируется в зависимости от сезона и разных пропорций. В этом проекте интервал межслоевой заливки должен составлять не менее 12 часов и 9 часов соответственно после последнего схватывания по IMR и EMR при высокой температуре и не менее 24 часов и 18 часов, соответственно, при высокой температуре. температура низкая.(iv) Разливочная труба используется вдоль длинной оси участка разливки от середины к обоим концам. В процессе заливки следует свести к минимуму подвижность слоя заливки. Когда имеется значительная разница в слое отливки, рекомендуется начинать с более низкого положения. (V) Выходной конец насосной трубы всегда должен оставаться близко к поверхности отливки. Независимо от того, перемещает ли насосный трубопровод, выравнивает поверхность или смывает излишки пены в зоне заливки, оператор должен обеспечить, чтобы высота порта и текущая поверхность потока легкого бетона не превышали 1 м.(vi) После завершения работ по заливке земляного полотна его необходимо покрыть пластиковой пленкой или геотекстилем для обеспечения достаточной влажности, а время влажного отверждения не должно быть менее семи дней. Когда легкий бетон полностью не застыл, ходить по нему категорически запрещено.

2.1.3. Вспомогательные строительные технологии

В соответствии с характеристиками этого проекта предлагается, чтобы вспомогательные меры, такие как непроницаемая геомембрана из полиэтилена высокой плотности (HDPE), строительные швы, защитные панели и георешетки из стали и пластика, были надлежащим образом приняты для обеспечения элегантности , безопасность и срок службы набережной из легкого бетона.

(1) Герметичная геомембрана HDPE . Непроницаемая геомембрана HDPE должна быть уложена сверху и снизу легкого бетонного заполнителя. Верхняя геомембрана укладывается после отверждения, и она должна обертывать окружающий цемент на 0,5 м вниз от верха вокруг защитной стены. Геомембрана использует технологию двойной сварки горячим расплавом и герметизируется обрешеткой.

(2) Металлопластиковые георешетки . Металлопластиковые георешетки на верхнем слое укладываются под непроницаемой геомембраной и располагаются сбоку вдоль насыпи.Длина нахлеста в направлении напряжения составляет более 30 см, а длина нахлеста в ненагруженном направлении - более 10 см. Металлопластиковые георешетки крепятся П-образными гвоздями с шагом 2 м и располагаются по правильному треугольнику. Укладка металлопластиковых геосеток должна быть непрерывной, чтобы не было перекосов, складок, перекрытий или других явлений, чтобы обеспечить ровное и плотное основание.

(3) Строительные соединения . Расчетные швы шириной 1 см следует предусматривать по поперечному сечению легкого бетона, лицевой панели и фундамента между участками отливки.Стыки следует залить асфальтовыми досками.

(4) Защитные панели . После завершения заливки легким бетоном по бокам используются сборные цементные панели в качестве меры защиты, которые укрепляются стальным уголком, как показано на Рисунке 7. Поперечные панели размещаются между легким бетоном и опорой и соединительным концом заливной бетон. Дополнительно между панелью и опорой укладывается слой пенополиэтилена.

2.2. Контроль качества строительства

2.2.1. Контроль текучести, плотности во влажном состоянии и прочности на сжатие

Перед формальной заливкой необходимо выбрать участок для полевых испытаний, чтобы определить различные параметры контроля, чтобы направлять последующее строительство. Управление качеством строительства из легкого бетона обычно требует проверки того, может ли прочность на сжатие достичь проектной прочности. Однако результаты испытаний на прочность можно получить только после отверждения в течение 28 дней.В результате в процессе строительства часто используется метод контроля влажной плотности и текучести. Но все же необходимо проверить окончательную прочность на сжатие.

Плотность и текучесть во влажном состоянии измеряются одновременно в процессе литья. Стандартный образец для испытаний размером 100 мм × 100 мм × 100 мм используется для измерения прочности на сжатие после соответствующего времени отверждения, что соответствует требованиям ASTM C567 [31].

Результаты испытаний на текучесть, плотность во влажном состоянии и прочность на сжатие показаны в Таблице 3 и на Рисунке 8.Видно, что влажная плотность легкого бетона IMR и EMR составляет менее 7 кН / м ³ , а влажная плотность IMR меньше, чем у EMR. При этом оба значения расхода соответствуют требованиям 180 (± 20) мм. Как видно из рисунка 8, значения прочности двух соотношений через семь дней составляют 0,62 МПа и 0,85 МПа соответственно, оба из которых превышают расчетную прочность более чем в 0,5 раза, а значения прочности на сжатие через 28 дней оба превышают расчетная прочность.Через 60 дней сила IMR все еще ниже, чем у EMR, а в возрасте 90 дней она превышает силу EMR. В целом прочность на сжатие всех возрастов, измеренная в помещении, немного меньше, чем измеренная в полевых условиях, но имеет более высокую долговременную прочность и отвечает требованиям прочности, что указывает на то, что оптимальное соотношение смеси с летучей золой в помещении может также отвечают требованиям насыпи. Поскольку летучая зола дешевле цемента и способствует сокращению загрязнения окружающей среды и потерь энергии, IMR более экономичен и более экологичен, чем EMR.

Соотношение смеси Плотность во влажном состоянии (кН / м 3 ) Величина потока (мм) Прочность на сжатие без ограничений (МПа) 7 d 14 d 28 d 60 d 90 d IMR 6,78 192 0,62 0,87 1,02 1,18 1.36 EMR 6,94 168 0,85 1,00 1,10 1,21 1,26

2.2.2. Контроль толщины однослойной отливки

(1) Скорость вертикального расслоения (VDR) . Для обеспечения однородности и снижения теплоты гидратации для легкого бетона следует применять метод наслоения и блочной заливки, а толщину одного слоя следует строго контролировать.Однако исследований толщины однослойного легкого бетона в стране и за рубежом мало, и нет четкого метода контроля. Часто это решается субъективным опытом практического инженерного проекта. В соответствии с Китайским стандартом технических условий для LCC Filling Engineering [32], минимальное значение прочности на сжатие испытательных блоков LCC должно составлять 85% от стандартного значения, то есть отклонение прочности испытательных блоков LCC не должно быть больше более 15% от стандартного значения прочности.А метод испытаний и индекс прочности соответствуют требованиям ASTM C31 [33] и ASTM C495 [34]. Следовательно, VDR легкого бетона определяется как где q _{u, b} и q _{u, t} (МПа) - это значения прочности на сжатие нижней и верхней части легкого бетона в определенном диапазоне глубин. δ (%), VDR, можно использовать в качестве дискриминантного индекса для толщины заливки одного слоя. И можно считать, что однородность лучше, когда показатель меньше 15%.

(2) Испытание на вертикальное расслоение и анализ результатов . Шесть круглых труб из ПВХ диаметром 100 мм и высотой 700 мм расположены вертикально на ровной площадке, 3 из которых используются для заливки пульпы IMR, а остальные - для заливки пульпы EMR. Дно трубы ПВХ, которое будет заполнено цементным раствором, заделывают. Постучите по внешней стороне трубы из ПВХ, чтобы поверхность жидкого раствора была на одном уровне с верхним концом трубы. Затем накройте верхний торец полиэтиленовой пленкой для отверждения.После отверждения в течение 28 дней разрежьте ПВХ-трубу на семь сегментов с высотой каждого сегмента 100 мм, как показано на Рисунке 9. Выньте цилиндрические образцы из легкого бетона и проверьте их прочность, как показано на Рисунке 10. В процессе резки. , должна быть обеспечена плоскостность режущего участка. Режущая поверхность должна быть заделана эпоксидным цементом, а толщина заделанного слоя должна быть меньше 2 мм. Если на образце есть трещины или плохая плоскостность среза, он считается недействительным.

Результаты VDR и прочности образцов в течение 28 дней показаны в Таблице 4 и на рисунке 11. Из рисунка 11 видно, что VDR образцов IMR и EMR в основном одинаковы по глубине. , и оба увеличиваются с увеличением глубины, указывая на то, что чем больше толщина одного слоя, тем более неровным будет бетон. Кривые также меняются с крутых на медленные, указывая на то, что с увеличением глубины рост VDR постепенно уменьшается, а расслоение имеет тенденцию к стабильному.Когда глубина меньше 600 мм, степень расслаивания образца IMR более жесткая, чем у образца EMR. При глубине более 600 мм степень расслоения обоих практически одинакова. Из результатов испытаний также видно, что при глубине более 500 мм значение VDR превышает 15%. Поэтому рекомендуется регулировать толщину одного слоя в пределах 500 мм.

Глубина (мм) IMR EMR Прочность (МПа) δ (%) Прочность (МПа) δ ( %) 100 1.02 0 1,28 0 200 1,09 6,42 1,36 5,88 300 1,14 10,53 1,41 9,22 40055 1,18 13,56 1,46 12,33 500 1,2 15,00 1,49 14,09 600 1.21 15,79 1,52 15,79 700 1,22 16,39 1,53 16,34

В сумме есть большое количество пузырьков воздуха в легком бетоне. Во время заливки из-за влияния силы тяжести пузырьки воздуха будут всплывать, сжиматься и растворяться, что приводит к большому объемному весу и большой прочности в нижней части, в то время как небольшой объемный вес и небольшая прочность в верхней части. , что приводит к первоначальному повреждению легкого бетона.На однородность влияет толщина одного слоя. Чем больше толщина одного слоя, тем более неровным будет бетон и тем серьезнее будут исходные повреждения. Следовательно, толщина одного слоя не может быть слишком большой и должна контролироваться в определенном диапазоне. По результатам экспериментов считается, что однородность лучше, когда толщина одного слоя находится в пределах 500 мм.

(3) Испытание на прочность по глубине .Кроме того, был разработан запатентованный метод испытаний для определения прочностных характеристик LCC на разной глубине вдоль насыпи. Процесс основан на разработанном испытательном устройстве, показанном на рисунке 12, включая червяк 1, редуктор 2, панель 3, датчик давления 4, опору 5, пробоотборную трубку 6, сверло 7, подставку 8, электродвигатель 9 и датчик перемещения 10, для проведения испытания на проникновение и определения несущей способности и максимальной несущей способности на разной глубине. С помощью анализа сил специально разработанного кольцевого сверла без трения можно установить взаимосвязь между несущей способностью и прочностью на сжатие.Этот метод позволяет оптимизировать толщину и однородность слоя певицы и улучшить качество засыпки насыпи. Конкретный метод тестирования показан ниже.

Как показано на Рисунке 13, разница внешнего диаметра сверла 7 и пробоотборной трубки 6 составляет 20 мм. - толщина стенки пробирки 6, толщина 10 мм. - величина усадки внутреннего диаметра хвостовика сверла размером 10 мм. это радиус конца сверла размером.- длина сверла размером. - длина конической шины сверла и ее размер. - сила пробивания. - это половина угла при вершине конуса, а размер равен.

Площадь поверхности конуса с шиной составляет:

В соответствии с условиями статического равновесия вертикальная сила, действующая на поверхность конуса сверла, равна, поэтому нормальная сила равна

Нормальное напряжение сверла где-то по глубине насыпи:

По характеристикам однородности и изотропности прочность на сжатие LCC составляет:

.

Легкий заполненный бетон - Свойства, использование и вес на кубический фут

Бетон из легкого заполнителя готовят с использованием легкого заполнителя или заполнителя низкой плотности, такого как вулканическая пемза, глина, сланец, сланец, шлак, туф и пеллит. Бетон считается легким, если его плотность составляет не более 2200 кг / м. ³ , по сравнению с обычным бетоном, который составляет 2300-2400 кг / м3 и доля заполнителя должна быть менее 2000 кг. / м ³ .

Рис. 1: Легкий бетон

В этой статье мы обсуждаем свойства, характеристики, использование и вес на кубический фут легкого бетона на заполнителе.

Свойства легкого заполнителя

Свойства бетона на легких заполнителях обсуждаются ниже -

1. Форма частиц и текстура заполнителя

Легкий заполнитель, используемый в бетоне, может иметь кубическую, округлую, угловую или неправильную форму.Текстуры могут варьироваться от мелкопористой, относительно гладкой кожи до очень неровных поверхностей с большими открытыми порами.

Форма частиц и текстура поверхности могут напрямую влиять на удобоукладываемость, соотношение крупного и мелкого заполнителя, требования к содержанию цемента и водопотребность в бетонных смесях.

2. Прочность на сжатие

Уровни прочности на сжатие, обычно требуемые в строительной отрасли для расчетной прочности монолитного, сборного железобетона или предварительно напряженного бетона, составляют от 3000 до 5000 фунтов на квадратный дюйм, что может быть легко достигнуто с помощью легкого бетона на заполнителях.

3. плотность

Плотность легких бетонов в свежем виде является функцией пропорций смеси, содержания воздуха, водопотребления, плотности частиц и содержания влаги в легком заполнителе.

ACI 213 - определение конструкционного легкого бетона, у которого есть
равновесная плотность в сухом состоянии в диапазоне от 90 до 115 фунтов / фут3.

4. Поглощение

Исследования показали, что высококачественный легкий бетон впитывает очень мало воды и, таким образом, сохраняет свою низкую плотность.Проницаемость легкого бетона была чрезвычайно низкой и, как правило, была равна или значительно ниже, чем у бетона с нормальным весом.

5. Внутреннее отверждение

Легкие заполнители с высокой степенью насыщения могут быть заменены заполнителями нормального веса для обеспечения «внутреннего отверждения». в бетоне, содержащем большое количество вяжущих материалов.

Причина в лучшей гидратации вяжущей фракции, обеспечиваемой влагой, поступающей из медленно высвобождающегося резервуара абсорбированной воды в порах легкого заполнителя.

6. Теплопроводность

Теплопроводность бетона в основном зависит от его плотности и влажности, но также зависит от размера и распределения пор, химического состава твердых компонентов, их внутренней структуры легкого бетона.

Поскольку LWC имеет низкую плотность, а влагопроводность в большей степени обусловлена ​​порами, теплопроводность этого бетона меньше по сравнению с обычным бетоном.

7.Огнестойкость

При испытании в соответствии с процедурами ASTM E 119 конструкционные легкие бетонные плиты, стены и балки продемонстрировали более высокие периоды огнестойкости, чем элементы эквивалентной толщины, изготовленные из бетонов, содержащих обычный заполнитель.

Характеристики легкого заполнителя

1. Должно быть единообразие свойств и состава.
2. Заполнитель должен иметь низкий удельный вес, чтобы обеспечить значительную экономию на конструкции в соответствии с соответствующими спецификациями ASTM.
3. Несмотря на то, что желательно иметь характеристики поверхности для обеспечения хорошего сцепления, заполнитель должен иметь минимум больших внешних пустот, но большое количество мелких хорошо диспергированных пустот по всем частицам.
4. Отдельные куски заполнителя должны быть достаточно прочными, чтобы выдерживать манипуляции и смешивание.
5. Частицы должны хорошо сцепляться с цементом и не вступать в химическую реакцию с цементом.
6. Заполнитель должен иметь соответствующую градацию для предполагаемого использования в соответствии с соответствующей спецификацией ASTM.

Использование легкого заполнителя

1. Стяжки и утолщения общего назначения, особенно когда такие стяжки или утолщения и утяжеляют перекрытия, крыши и другие элементы конструкции.
2. Стяжки и стены, к которым брус должен быть прикреплен гвоздями.
3. Литая конструкционная сталь для защиты от огня и коррозии или в качестве покрытия в архитектурных целях.
4. Теплоизоляция крыш.
5. Изоляция водопроводных труб.
6. Устройство перегородок и панельных стен в каркасных конструкциях.
7. Крепление кирпичей к столярным гвоздям, в основном, в домашнем или домашнем строительстве.
8. Общая изоляция стен.
9. Поверхность для наружных стен небольших домов.
10. Также используется для железобетона.

Вес легкого заполнителя

Вес бетона из легких заполнителей составляет около 115 фунтов на кубический фут, тогда как вес бетона с нормальным весом составляет 145 фунтов на кубический фут.

Меньший вес легкого бетона обусловлен использованием мелкозернистого легкого заполнителя. Когда весь заполнитель заменяется легким заполнителем, вес снижает плотность бетона прим. 10 килограмм на кубический метр.

Например, 1 квадратный фут обычного бетона толщиной 1,5 дюйма весит около 18 фунтов. Тот же сегмент, созданный из легкого бетона, весит примерно 14,5 фунтов.

Таблица 1: Разница между легким и обычным бетоном

для обычных бетонов

Свойства	Легкий бетон	Обычный бетон
Вес	20-115 фунтов на кубический фут	13010-150 фунтов на кубический фут	13010-150 фунтов Прочность	7000+ фунтов на квадратный дюйм	8000 фунтов на квадратный дюйм
Модуль упругости	65000 фунтов на квадратный дюйм для сверхлегких грузов до 3 миллионов фунтов на квадратный дюйм для средних легких бетонов	2-6 миллионов фунтов на квадратный дюйм
Усадка	Перилит - 0.От 1 до 0,2%, вермикулит - от 0,1 до 0,7% Шлак - от 0,04 до 0,06% Сланец, сланец и глина - от 0,02 до 0,08%	от 0,04 до 0,08%
Теплопроводность	БТЕ в час на квадрат фут на градус F. на дюйм Перилит - от 0,1 до 0,2%, вермикулит - от 0,1 до 0,7% Шлак - от 0,04 до 0,06% Сланец, сланец и глина - от 0,02 до 0,08%	БТЕ в час на квадратный фут на градусов F. на дюйм Коэффициент теплопроводности песка и гравия составляет от 8.От 0 до 12,0%
Огнестойкость	4-часовой рейтинг для 4,5 ″ плит с легким заполнителем.	3-х часовой режим для 6-дюймовых плит, сделанных из каменной ловушки, щебня, известняка и гравийного заполнителя.

.

Свойства легкого бетона для строительных работ

Свойства легкого бетона

Наиболее важным свойством легкого бетона является уменьшенный вес без ущерба для прочности. Конструкционный легкий бетон, доступный сегодня, представляет собой керамзит, глину или сланец (примерно 80% использования в конструкциях) и спеченный керамзит или глина (20%).

Легкий бетон обеспечивает такую ​​же прочность на сжатие, как и заполнители с нормальным весом, с примерно таким же содержанием цемента. Типичная диаграмма характеристик данного заполнителя показывает различную прочность, достижимую с различным количеством цемента как для 7-дневных, так и для 28-дневных испытаний (рис. 1).

Рис.1: Влияние содержания цемента на прочность на сжатие

Композитная конструкция, , за исключением случаев, когда балки заключены в ограждение, не предполагает скрепления между бетоном и сталью, даже при наличии значительного количества скрепления в большинстве условий нагрузки и эксплуатации здания.

Взаимодействие между сталью и бетоном достигается через соединители, работающие на сдвиг, и нагрузка на бетон в основном является несущей, что напрямую связано с прочностью бетона на сжатие.

Если легкий бетон сравним по прочности на сжатие с бетоном с нормальным весом, прочность на сдвиг (или, точнее, несущая способность) соединителей должна быть сопоставимой. Испытания на выталкивание соединителей на сдвиг в легком бетоне показали сопоставимые значения.

Однако из-за некоторой неопределенности материалов и отсутствия полных данных испытаний, подтверждающих эту точку зрения, многие инженеры и большинство производителей соединителей рекомендуют некоторое уменьшение допустимой нагрузки на соединитель при использовании легкого бетона.

Обычно используется от 80% до 90% нормальной массы бетона. С другой стороны, многие инженеры не нуждаются в сокращении своих проектов.

Модуль упругости легкого бетона отличается от обычного бетона. Оно может составлять от половины до трех четвертей значения E нормального веса бетона при заданном уровне прочности, в зависимости от веса бетона. Строительный кодекс ACI использует эту формулу для оценки значения E для обоих типов бетона:

В составной конструкции важно соотношение модулей: n = Es / Ec . Для 3000 фунтов на квадратный дюйм значение n для бетона с нормальным весом составляет 9; для легкого бетона массой 100 pcf значение n равно 15; а при 115 фунтах на фут значение n равно 12.

При проектировании из легкого бетона в композитном исполнении рекомендуется не делать различий в значениях n только для предварительного проектирования. При использовании n = 9 для легкого бетона 3000 фунтов на квадратный дюйм можно использовать таблицы составных расчетов в AISC Manual и других источниках.

Однако при проверке фактических напряжений в бетоне и при расчете прогибов рекомендуется определять применимое значение n по приведенным выше формулам.

Более высокие значения n означают меньшие трансформируемые области; следовательно, меньшие меньшие моменты инерции и, теоретически, большие отклонения. Этот эффект компенсируется уменьшенной статической нагрузкой из-за меньшего веса бетона.

Другими характеристиками легкого бетона, которые могут представлять интерес при проектировании композитов, являются характеристики ползучести и усадки . Многие инженеры считают, что легкий бетон имеет гораздо более высокую ползучесть и усадку.

На самом деле, очень обширное исследование этих свойств - Монография NBS 74, Ползучесть и усадка при высыхании легких и нормальных бетонов - показывает, что ползучесть сравнима с большинством бетонов с нормальным весом и, в среднем, усадка составляет только умеренно больше .

В некоторых областях указывается легкий конструкционный бетон, потому что имеет на меньше потенциала растрескивания при усадке, чем на нормальный бетон.

Хотя точных значений нет, некоторые исследователи считают, что испытуемый легкий бетон лучше работает в композитном дизайне, возможно, потому, что немного более высокая ползучесть и усадка могут иметь тенденцию распределять нагрузку Vn на большее количество соединителей, чем в нормальном режиме. весовые составные балки испытаны.

Другое свойство - лучшие характеристики легкого бетона при испытаниях на огнестойкость, - из-за улучшенных изоляционных характеристик.

Подробнее:

Легкий бетон - типы, классификация, применение и преимущества

Факторы, влияющие на долговечность легкого бетона и средств его защиты

Нормальный бетон и высокопрочный бетон Свойства и разница

Ячеистые легкие бетонные материалы, применение и преимущества

.

---

Смотрите также

• 
  Жк испанские кварталы циан с отделкой
• 
  Гидроизоляция строительных конструкций
• 
  Виды наружной отделки фасадов
• 
  Гидроизоляция волна
• 
  Чистовая отделка помещений
• 
  Пенетрон гидроизоляция проникающая расход
• 
  Гидроизоляция коттеджа
• 
  Отделка травертином
• 
  Отделка брусового дома изнутри
• 
  Гидроизоляция цементно песчаным раствором
• 
  Мастика битумная гидроизоляция для фундамента аквамаст 18 кг