Стеновый изделия и конструкции

ВОПРОС №2.1. Классификация стеновых изделий.

1) По виду изделий:

-кирпич одинарный 250х120х65

-кирпич утолщенный 250х120х88

-стеновые камни 390х190х188, 390х190х288

-мелкие блоки (m= до 40 кг)

-крупные блоки (m= до 3 т)

-панели однослойные и многослойные (длина: 6, 3, 1,5, 0,75; ширина:1,2, 1,8 м)

2) По назначению:

-наружные стены

-внутренние стены

-перегородки

3) По виду применяемого сырья:

-неорганические (кирпич, ячеистый бетон)

-органические (древесина)

-органоминеральные (арболит)

4) По способу твердения:

-безобжиговые:

· твердеющие в нормальных условиях

· твердеющие при повышенной и высокой влажности

· твердеющие при повышенной температуре и давлении (автоклав)

-обжиговые

5) По средней плотности:

-особолегкие (ρ_m<600 кг/м³)

-легкие (ρ_m=600-1300 кг/м³)

-облегченные (ρ_m=1300-1600 кг/м³)

6) По теплопроводности:

-с низкой теплопроводностью (λ<0.06 Вт/м·К)

-средней теплопроводности (λ=0.06-0,18 Вт/м·К)

-высокой теплопроводности (λ>0.18 Вт/м·К)

7) По R_сж:

-низкой прочности (R_сж=2,5-7,5 МПа)

-средней прочности (R_сж=10-15 МПа)

-высокой прочности (R_сж=20-40 МПа)

8) По огнестойкости:

-несгораемые

-трудносгораемые

-сгораемые

9) По способу возведения:

-сборные

-монолитные

10) По конструкции:

-однослойные

-многослойные

11) По характеру восприятия нагрузок:

-несущие

-самонесущие

-ненесущие

ВОПРОС №2.2. Строительно-эксплуатационные свойства строительных материалов.

1) Фактическая средняя плотность (кг/м³)

-керамика 1400-1600

-бетоны на пористых заполнителях 950-1400

-ячеистый бетон 400-800

-древесно-минеральные изделия 800-1000

2) Пористость и пустотность, %

-керамический кирпич: T_v=25-35, П_y=11-33

-силикатный кирпич: T_v=10-15, П_y=20-40

3) Влажность отпускная, %

-ячеистый бетон 15-35

-арболит 20-25

-керамический бетон 15-18

4) Влагоотдача – имеет высокое значение, т.к. стены в процессе возведения здания имеют повышенную влажность, а затем высыхают до приобретения равновесной влажности

- газобетон – активно поглащает влагу и плохо ее отдает. Через 1,5-2 часа влажность изменяется с 15-35% до 6-10%.

-арболит: за одно лето снижает влажность с 20-25% до 4-6%

5) Водостойкость:

К_р – это коэффициент размягчения ≥0,8 – водостойкий, если К_р<0.8 – материал нельзя применять в условиях повышенной влажности.

6) Морозостойкость – минимальная марка для стен F15.

Для лицевого кирпича F35, F50/

7) Паро- и газопроницаемость – стены должны дышать, т.е. через них должно происходить естественная вентиляция. Паропроницаемые материалы должны располагаться с той стороны ограждающей конструкции, с которой содержание пара в воздухе высокое.

8) Теплопроводность:

-кирпич керамический полнотелый

-кирпич керамический пустотелый

-кирпич силикатный

-ячеистый бетон при ρ_m=600

-древесина

8) Прочность, МПа

-кирпич керамический и силикатный R_сж=7.5-30 МПа (М75-300)

-керамзитобетон R_сж=7.5-15 МПа (М75-150)

-ячеистый бетон R_сж=2.5-7,5 МПа

-арболит R_сж=2.5-3,5 МПа

ВОПРОС №2.3. Принципы обеспечения теплозащитных свойств ограждающих конструкций.

Получение однослойных, высокопористых, многослойных стеновых изделий с эффективными утеплителями возможно как и при монтаже в условиях строительства.

Определив сопротивление теплопередачи для конкретного региона России, рассчитывается толщина стены с учетом теплопроводности каждого материала.

С позиции обеспечения лучших теплоизоляции и долговечности стен теплоизоляционный слой необходимо размещать с наружной стороны конструкции.

ВОПРОС №2.4. Принципы производства силикатных изделий.

При смешивании воздушной извести с кварцевым песком получают строительный раствор, который при обычной температуре твердеет медленно и имеет невысокую прочность. Однако если создать паровую среду (р=0,8-1,2 МПа, t=175-210ºC) тонкомолотый песок приобретает химическую активность и начинает реагировать с известью:

Гидросиликаты кальция обеспечивают высокую прочность изделия, поэтому в производстве силикатных изделий часть песка тонко измельчают. Тепловлажностная обработка осуществляется в автоклавах – термически-закрытых аппаратах с повышенным температурой и давлением.

Из известково-песчаных смесей производят как штучные, так и крупноразмерные изделия. Объем выпуска – 16% от общего выпуска стеновых материалов.

Доступность сырья и экономичность производства.

Выпуск пустотного на 25% сокращает расход сырьевых материалов, на 15% - расход электроэнергии. Силикатный полнотелый кирпич по стоимости конкурирует с керамическим кирпичом. А стены из пустотных силикатных изделий дешевле, чем из керамических. Их объем выпуска состовляет 14%. Масса утолщенного кирпича не более 4,3 кг.

Кирпичи и камни делятная на:

-рядовые

-

Выпускаются кирпичи марок 7,5-30, по морозостойкости не мене 15. Водопоглащение по массе не более 16%.

Применяются для кладки стен зданий М75 – только для малоэтажного строительства. Не допускается в зданиях с повышенной влажностью (подвалы, цоколи), при повышение температуры (дымовые трубы, газоходы, печи, для изоляции термической поверхности).

ВОПРОС №2.5. Кирпич и камни керамические.

Изготавливаются из глинистого сырья путем формования, сушки и обжига при t=950-1050ºC

ГОСТ предусматривает до 27 типов изделий по размерам и пустотности:

-кирпич полнотелый и дырчатый (250х120х65)

-кирпич утолщенный щелевой (250х120х88)

Камни щелевые (250х120х138)

Требования:

1) по ρ_m и :

-обыкновенный ρ_m>1650, >0.7

-эффективные ρ_m<1450, <0.46

-условно эффективные ρ_m=1400-1650, <0.58

2) Водопоглащение:

-полнотелых не менее 6%

-для лицевых изделий не более 14%

3) По прочности марка устанавливается по R_сж и R_изг:

Марки:100,125,150,175,250,300

4)По морозостойкости: F25,35,50

Применение:

-полнотелые изделия – для кладки наружных и внутренних стен, печей и труб

-пустотелые изделия – не рекомендуется использовать для фундаментов, подземных частей стен, печей и дымовых труб.

ВОПРОС №2.6. Стеновые камни, мелкие блоки и крупноразмерные стеновые изделия из легких бетонов на пористых заполнителях.

Замена в бетонах тяжелых заполнителей мелкими позволяет снизить ρ_m бетона, теплопроводность, требуемую толщину, расход материалов и транспортные расходы.

Для легких бетонов на пористых заполнителях имеется требование обеспечения заданной средней плотности, необходимой прочности и долговечности.

Величина ρ_m стены колеблется от 900 до 1400, R_сж=10-15 МПа, морозостойкость F25,35,50. В качестве вяжущих ПЦ и ШПЦ.

Заполнители имеют R_сж=250-1100 МПа.

Поскольку заполнители пористые, бетонная смесь имеет повышенную водопотребность и склонность к расслаиванию в процессе вибрации.

Снижение ρ_m бетона и предотвращение расслаивания смеси достигают правильным подбором зернового состава заполнителей с максимальной степенью насыщенностью.

Используют интенсивные методы уплотнения, например вибрацию с пригрузом.

Для повышения удобоукладываемости смеси в состав рекомендуется вводить пластифицирующие ПАВ.

ВОПРОС №2.7. Сырьевые материалы для производства ячеистых бетонов.

Ячеисто бетонные наружные стены имеют более высокие технико-экономические показатели по сравнению со стенами из керамического и силикатного кирпича.

Применяются мелкие блоки из ячеистых бетонов для кладки наружных и внутренних стен в здании с относительной влажностью воздуха не более 75%.

Стеновые изделия из ячеистого бетона получают путем формавания из текучего шлака с последующим твердением.

Поризация этой массы может получаться 3 методами:

1) Химический:

Заключается в создании газовыделений формовочной массы за счет химического воздействия и газообразователем алюминиевой пудрой:

2) Механический:

Представляет собой процесс раздельного получения кремнеземисто-вяжущей смеси и технической смеси с последующим их перемешиванием.

Приготовление этой массы возможно в пеногенераторах с повышением давления воздуха или в скоростных смесителях при атмосферном давлении.

3) Механо-химический:

Относят к новым разработкам. Формовочная смесь на I этапе является новой разработкой. Поризуется за счет введения в нее пены, а затем создаются более крупные поры за счет газообразователя.

Сырьевыми материалами для получения ячеистых бетонов являются вяжущие вещества, кремнеземистый компонент, порообразователь и корректирующие добавки (стабилизаторы)

ВОПРОС №2.8. Технологические схемы производства газобетонных изделий автоклавным и безавтоклавным способом.

Исходные компоненты:

1) Кварцевый песок (немолотый+молотый)

2) Вяжущие (цемент или известь)

3) Газообразователь (Al пудра)

4) Вода

5) ПАВ

Дозируется каждое отдельно

1+2= цементно песчаный шлак

W=40-50%

3+4+5= приготовление Al суспензии.

Приготовление газобетонной смеси:

Формы→чистка→смазка→разлив смеси в формы→выдержка→срезка «горбушки» →твердение изделия.

В зависимости вида вяжущего твердение изделия может осуществляться двумя способами:

1) Автоклавным (когда тепловлажностная обработка производится в автоклавах)

2) Неавтоклавным – твердение происходит в пропарочным камерах при t=70-90ºC, влажность 95-98%, давление атомсферное. С экономической точки зрения этот способ наиболее предпочтителен.

ВОПРОС №2.9. Основа технологии производства пенобетонных изделий.

Технология изделий из пенобетона в отличии от газобетона используются менее энергоемкие процессы, такие как активизация сырья в специальных стержневых системах и пропаривания в пропарочных камерах. Поэтому стоимость их в 1,5-2 раза ниже, чем газобетона.

Пенобетон получил в настоящее время широкое распространение на западе и в нашей стране.

Технологическая схема

Вода + пенообразователь → приготовление раствора пенообразователя→насос-дозатор→пеногенератор(ПЦ+песок) →формование изделий→твердение→складирование готовой продукции.

Основное количество пор образуется в момент выхода пеномассы из трубопровода через гаситель. Пена подается очень равномерная и мелкопористая, устойчивая к оседанию.

Пенобетоны «сухой минерализации»

Эта технология разрабатывалась для монолитного домостроения. Газобетоны в монолитном домостроении использовать нельзя по 2-м причинам:

1) Невозможно обеспечить твердение в автоклавных условиях.

2) Получение после вспучивания горбушки.

В основе технологии сухой минерализцаии лежит следющией прием: при смешивании сухих компонентов (вяжущее+песок) с пеной низкой кратности (3-6).

На поверхности воздушных пузырьков адсорбируется частички цемента, т.к. цемент лучше смачивается водой, чем песок. В результате вокруг воздушной поры формируется плотная оболочка из цементного камня, что обеспечивает высокую устойчивость пены.

Пенобетонная смесь быстро приобретает прочность. Твердение может происходить как при нормальной температуре, так и при 70-90ºС в обогреваемой опалубке.

По этой технологии наружная стена на этаже выполняется в 3-4 приема:

1) До подоконника

2) До верхнего обреза оконного блока

3) ДО перекрытия следующего этажа

По этой технологии можно получать конструкции средней плотность 1100-1300 кг/м³ и прочность от 0,2 до 1 МПа.

ВОПРОС №2.10. Стеновые изделия на основе строительного гипса.

Гипсобетонные изделия изготавливают на основе строительного гипса и заполнителей в виде кварцевого песка и древесных опилок.

Гипсобетон является не водостойким материалом и поэтому используется для производства внутренних перегородочных плит, панелей и пустотелых стеновых камней. Применяют такие изделия в сухих помещениях с относительной влажностью не более 60%.

Панели изготавливают как сплошными, так и с проемами для дверей, размером на комнату длиной 6м, высотой 3м, толщиной 80-100мм.

Марка гипсобетона не менее 50.

Панели армируют деревянным каркасом ρ_m=1200-1400.

Гипсобетонные стеновые камни – применяются для наружных и внутренних стен одно и двух этажных зданий.

Изделия для наружных стен подвергаются гидрофобизации (покрываются водоотталкивающим составом).

R=3.5-10 МПа, F10,15

390x190x88