Характеристики полистиролбетона: Технические характеристики полистиролбетона и его качества

Содержание

ХАРАКТЕРИСТИКИ ПОЛИСТИРОЛБЕТОННЫХ БЛОКОВ, ПРЕИМУЩЕСТВА БЛОКОВ ИЗ ПОЛИСТИРОЛБЕТОНА

Основные характеристики полистиролбетонных блоков

Все изделия из полистиролбетона изготавливаются в соответствии с ГОСТом (ГОСТ 51263-2012).

Результаты сертификационных испытаний полистиролбетонных блоков
№	Наименование основных показателей	Нормативное значение	Фактическое значение
№	Наименование основных показателей	Нормативное значение	D300	D400	D500
1	Плотность, кг/м3	Подразделяются на марки по плотности D200 — D600	308	413	511
2	Прочность на сжатие, МПа	D300 — М5-В0,075; D400 — В0,75-В2,5; D500 — В1,5-В2,5	0,7	1,5	2,0
3	Прочность на растяжение при изгибе, МПа	Подразделяются на марки и классы	0,36	0,64	0,72
4	Отпускная влажность, % по массе	Не нормируется	12	12	12
5	*Паропроницаемость, мг/(мчПа)*	Не менее 0,1 для марки D300; Не менее 0,085 для марки D400; Не менее 0,075 для марки D500	0,9	0,9	0,078
6	Морозостойкость, марка	F25-F50 для D300; F35-F50 для D400; F35-F75 для D500;	F35	F50	F100
7	Коэффициент теплопроводности в сухом состоянии, Вт/мС	0,085 для D300; 0,105 для D400; 0,125 для D500;	0,084	0,105	0,125
8	Коэффициент теплопроводности для условий эксплуатации «А», Вт/мС	0,095 для D300; 0,120 для D400; 0,140 для D500;	0,091	0,122	0,141
9	Коэффициент теплопроводности для условий эксплуатации «Б», Вт/мС	0,105 для D300; 0,130 для D400; 0,155 для D500;	0,107	0,133	0,155
10	Деформация усадки при отпускной влажности <= 12% по массе, мм/м	Не более 1	0,9	0,8	0,8

Преимущества полистиролбетонных блоков

Экологичность — в состав входит цемент марки 500 D0, вода и высококачественный экологически безопасный полистирол (гранулы) используемый в пищевой промышленности СанПиП 2. 1.7.1322-03.

Теплоизоляция – 0,3 м стены из полистиролбетона эквивалентно 2,5 м кирпичной кладки, теплопроводность 0,075 — 0,1 Вт/мС (у древесины 0,14 —0,18). В итоге — снижение энергозатрат в 2,5 — 5 раза для конечного пользователя. Экономия при строительстве.

Гидроизоляция — процент водопоглощения по массе до 4 % — это в 3,5 раза меньше в сравнении с кирпичом и деревом, не заводится грибок и плесень. Стенам не нужна гидроизоляция.

Прочность – применяется при строительстве несущих, самонесущих и ненесущих конструкций в промышленном и гражданском строительстве. Выдерживает распределённую нагрузку до 35 тонн на погонный метр (при толщине стены 30 см).

Сейсмоустойчивость — 9 — 12 баллов.

Лёгкость — крупноразмерные блоки 200х300х600 мм имеют максимальный вес 17 кг, что облегчает труд каменщика и уменьшает время на укладку стен — заменяет по объему 20 кирпичей. Трудоемкость возведения стен ниже в 1,5-2,0 раза.

Паропроницаемость – «дышит» как дерево – естественная регуляция влажности.

Шумоизоляция – 18 см. стены гасит 70 децибел звука (шум работающего двигателя грузового автомобиля), обеспечивая отличную звукоизоляцию.

Долговечность – более 100 лет. Как и любой бетон со временем только набирает прочность.

Технологичность – высокая скорость возведения стеновых конструкций за счёт лёгкости и удобной геометрий блоков, также легко пилятся — придание любой геометрической формы, устройство каналов для скрытой проводки.

Экономичность – самая низкая стоимость квадратного метра готовой стены, чем с любого другого стенового материала.

Пожаробезопасность – класс горючести Г 1 (трудногорюч). Полистиролбетон не горит, при пожаре поверхностные гранулы пенополистирола испаряются, а тление и пламя отсутствуют.

Теплоинертность – помещения быстро нагреваются и медленно охлаждаются.

Морозостойкость – испытания на морозостойкость и амплитуде колебания температуры с + 75°С до — 30°С испытаны на 50 циклах замораживания-оттаивания, без потери целостности и теплоизолирующей способности.

Антисептичность – применяемая при изготовлении полистиролбетона воздухововлекающая, пластифицирующая, морозостойкая добавка смола СДО (омыленный щелочью деготь) не позволяет заводиться в стенах насекомым, грызунам, препятствует образованию плесени и грибка.

Антикоррозийность – при использований полистиролбетона марки D300 и выше, заложенная арматура, при монолитной заливке или армировании не подвергается коррозии.

Пластичность – единственный материал из ячеистых бетонов, позволяющий изготавливать оконные и дверные перемычки, прочность на изгиб у него 50-60% от прочности на сжатие, у бетона этот параметр 9 -11%. Однородность стены и отсутствие дополнительных мостиков холода.

Температура применения колеблется в диапазоне от -60°С до +70°С, материал по морозостойкости относится к классу от F35 до F120, в зависимости от марки полистиролбетона.

Характеристики стеновых материалов

Наименование	ПОЛИСТИРОЛБЛОКИ	ПЕНОБЛОКИ	керамзитоблоки	ГАЗОБЛОКИ	ГАЗОСИЛИКАТНЫЕ БЛОКИ	силикатный кирпич	керамический кирпич	Брус (сосна)
*Прочность на сжатие*, кг/см²	7,4 — 37	10 — 64	5 — 400	Автоклав. 28-40 Неавтоклав. 10-12	Автоклав. 25-50 Неавтокл. 10-15	55 – 300	100 – 300	380 – 440
*Прочность на растяжение при изгибе*, кг/см²	0,8 – 7,4	низкая	низкая	низкая	низкая	16 – 40	16 — 40	50-100
*Объемный вес (средняя плотность)*, кг/м³	150 — 600	400 — 1100	350 — 1800	400 — 600	200 — 700	1200 — 1900	1100 — 1900	400 – 600
Коэффициент теплопроводности, Вт/(м ℃)	0,055 — 0,145	0,08 – 0,49	0,14 – 0,66	0,10 — 0,3	0,08 — 0,17	0,38 — 0,87	0,3 – 0,7	0,10 — 0,18
Морозоустойчивость, цикл	100-150	от 35	15 — 300	от 25	от 25	15 — 50	50 – 100	от 70
Усадка, мм/м	не более 1,0	не более 2	0,3 — 0,5	Автоклав. 0,2-0,5 Неавтоклав. 2,0-5,0	Автоклав. 0,5-0,7 Неавтоклав. 3,0	0,03 — 0,01	0,03 – 0,1	5,0 – 10,0
Водопоглощение, % от массы	не более 4%	10 — 20%	до 50%	до 90%	до 90%	6 — 16%	6 — 14%	23 — 30%
Паропроницаемость, мг/(мчПа)	0,135 — 0,068	0,6 — 0,3	0,3 — 0,9	высокая	0,15 — 0,30	0,11	0,14 – 0,17	0,06 – 0,32
*Огнестойкость*, класс	Г1	НГ	НГ	НГ	НГ	НГ	НГ	Г
Звуконепроницаемость, Дб	до 37	40 — 58	45 — 50	до 50	до 50	64	Хорошая	Средняя
*Толщина стены*, при R=3,15, м	0,153 – 0,305	0,2 – 0,4	0,7 – 1,6	0,16 – 0,35	0,16 – 0,35	2,7	1,35	0,45
*Вес 1 кв. м. стены*, кг	45 — 160	100 — 360	360 — 1970	80 -300	80 – 300	4860	1900	225
Основные недостатки	— использование специальных дюбелей (для легких бетонов)	— высокая хрупкость при изломе -использование специальных дюбелей (для легких бетонов)	— хрупкость при изломе — высокая гигроскопичность* — большой вес.	— Хрупкость при изломе — Высокая гигроскопичность* — вероятность образования грибка — Использование специальных дюбелей (для легких бетонов)	— хрупкость при изломе — высокая гигроскопичность* — вероятность образования грибка — использование специальных дюбелей (для легких бетонов)	— трудоемкость работ — высокая теплопроводность — большой вес	— трудоемкость работ — высокая теплопроводность — большой вес	— большая усадка — высокая гигроскопичность* — вероятность появления грибка — огнеопасен

*Требуется обязательное утепление и гидроизоляция стены от воздействия внешней среды

Рекомендации по кладке

Кладка полистиролбетонных блоков рекомендуется производить на клеевую смесь для легких бетонов, при этом исключаются “мостики холода”. Каждый третий ряд полистиролблоков укладывается армирующая сетка для создания максимальной жесткости стены.

Полистиролбетон: сфера применения материала

ШАГ 1. План дома

Расчет общей длины стен

Добавить параллельные оси между А-Г
012

Добавить перпендик. оси между Б-Г
012

Добавить перпендик. оси между А-Б
012

Размеры дома

Внимание! Наружные стены по осям А и Г являются несущими (нагрузки от крыши и плит перекрытия).

Длина А-Г, м

Длина 1-2, м

Колличество этажей
1 + чердачное помещение2 + чердачное помещение3 + чердачное помещение

ШАГ 2. Сбор нагрузок

Крыша

Форма крыши
ДвускатнаяПлоская

Угол наклона крыши, °
°

Материал кровли
ОндулинМеталлочерепицаПрофнастил, листовая стальШифер (асбестоцементная кровля)Керамическая черепицаЦементно-песчанная черепицаРубероидное покрытиеГибкая (мягкая) черепицаБитумный листКомпозитная черепица

Снеговой район РФ
1 район — 80 кгс/м22 район — 120 кгс/м23 район — 180 кгс/м24 район — 240 кгс/м25 район — 320 кгс/м26 район — 400 кгс/м27 район — 480 кгс/м28 район — 560 кгс/м2

Наведите курсор на нужный участок карты для увеличения.

Чердачное помещение (мансарда)

Схема 1

Схема 2

Высота стен мансарды, м
м

Отделка фасадов
Не учитыватьКирпич лицевой 250х120х65Кирпич лицевой фактурный 250х60х65Клинкерная фасадная плиткаДоски из фиброцементаИскуственный каменьПриродный каменьДекоративная штукатуркаВиниловый сайдингФасадные панели

Материал наружних стен (фронтонов)
Оцилиндрованное бревно, 220ммОцилиндрованное бревно, 240ммОцилиндрованное бревно, 260ммОцилиндрованное бревно, 280ммБрус 150х150, 150ммБрус 200х200, 200ммКаркасные стены, 150ммСИП-панели, 174ммЛСТК, 200ммКирпич полнотелый, 250ммКирпич полнотелый, 380ммКирпич полнотелый, 510ммКирпич пустотелый (30%), 250ммКирпич пустотелый (30%), 380ммКирпич пустотелый (30%), 510ммПоризованные блоки (теплая керамика), 250ммПоризованные блоки (теплая керамика), 380ммПоризованные блоки (теплая керамика), 440ммПоризованные блоки (теплая керамика), 510ммГазобетон D300, 300ммГазобетон, пенобетон D400, 200ммГазобетон, пенобетон D400, 300ммГазобетон, пенобетон D400, 400ммГазобетон, пенобетон D500, 200ммГазобетон, пенобетон D500, 300ммГазобетон, пенобетон D500, 400ммГазобетон, пенобетон D600, 200ммГазобетон, пенобетон D600, 300ммГазобетон, пенобетон D600, 400ммПенобетон D800, 200ммПенобетон D800, 300ммПенобетон D800, 400ммАрболит D600, 300ммАрболит D600, 400ммКерамзитобетонный блок полнотелый, 200ммКерамзитобетонный блок полнотелый, 300ммКерамзитобетонный блок полнотелый, 400ммКерамзитобетонный блок полнотелый, 500ммКерамзитобетонный блок полнотелый, 600ммКерамзитобетонный блок пустотелый, 100ммКерамзитобетонный блок пустотелый, 200ммКерамзитобетонный блок пустотелый, 300ммКерамзитобетонный блок пустотелый, 400ммКерамзитобетонный блок пустотелый, 500ммКерамзитобетонный блок пустотелый, 600ммМонолитная стена, 150ммМонолитная стена, 200мм

Материал внутренних стен
Не учитыватьОцилиндрованное бревно, 220ммОцилиндрованное бревно, 240ммОцилиндрованное бревно, 260ммОцилиндрованное бревно, 280ммБрус 150х150, 150ммБрус 200х200, 200ммКаркасные стены, 150ммСИП-панели, 174ммЛСТК, 200ммКирпич полнотелый, 250ммКирпич полнотелый, 380ммКирпич полнотелый, 510ммКирпич пустотелый (30%), 250ммКирпич пустотелый (30%), 380ммКирпич пустотелый (30%), 510ммПоризованные блоки (теплая керамика), 250ммПоризованные блоки (теплая керамика), 380ммПоризованные блоки (теплая керамика), 440ммПоризованные блоки (теплая керамика), 510ммГазобетон D300, 300ммГазобетон, пенобетон D400, 200ммГазобетон, пенобетон D400, 300ммГазобетон, пенобетон D400, 400ммГазобетон, пенобетон D500, 200ммГазобетон, пенобетон D500, 300ммГазобетон, пенобетон D500, 400ммГазобетон, пенобетон D600, 200ммГазобетон, пенобетон D600, 300ммГазобетон, пенобетон D600, 400ммПенобетон D800, 200ммПенобетон D800, 300ммПенобетон D800, 400ммАрболит D600, 300ммАрболит D600, 400ммКерамзитобетонный блок полнотелый, 200ммКерамзитобетонный блок полнотелый, 300ммКерамзитобетонный блок полнотелый, 400ммКерамзитобетонный блок полнотелый, 500ммКерамзитобетонный блок полнотелый, 600ммКерамзитобетонный блок пустотелый, 100ммКерамзитобетонный блок пустотелый, 200ммКерамзитобетонный блок пустотелый, 300ммКерамзитобетонный блок пустотелый, 400ммКерамзитобетонный блок пустотелый, 500ммКерамзитобетонный блок пустотелый, 600ммМонолитная стена, 150ммМонолитная стена, 200ммМонолитная стена, 150ммМонолитная стена, 200мм

Материал перекрытия
Железобетонное монолитное, 200ммЖелезобетонное монолитное, 150ммПлиты перекрытия бетонные многопустотные, 220ммПлиты перекрытия бетонные многопустотные (облегченные), 160ммПлиты перекрытия бетонные сплошные, 160ммЧердачное по деревяным балкам с утеплителем до 200 кг/м3Чердачное по деревяным балкам с утеплителем до 500 кг/м3Цокольное по деревянным балкам с утеплителем до 200 кг/м3Цокольное по деревянным балкам с утеплителем до 500 кг/м3

Эксплуатационная нагрузка, кг/м²
90 кг/м2 — для холодного чердака195 кг/м2 — для жилой мансарды

1 этаж

Высота 1-го этажа, м
м

Материал наружних стен
Оцилиндрованное бревно, 220ммОцилиндрованное бревно, 240ммОцилиндрованное бревно, 260ммОцилиндрованное бревно, 280ммБрус 150х150, 150ммБрус 200х200, 200ммКаркасные стены, 150ммСИП-панели, 174ммЛСТК, 200ммКирпич полнотелый, 250ммКирпич полнотелый, 380ммКирпич полнотелый, 510ммКирпич пустотелый (30%), 250ммКирпич пустотелый (30%), 380ммКирпич пустотелый (30%), 510ммПоризованные блоки (теплая керамика), 250ммПоризованные блоки (теплая керамика), 380ммПоризованные блоки (теплая керамика), 440ммПоризованные блоки (теплая керамика), 510ммГазобетон D300, 300ммГазобетон, пенобетон D400, 200ммГазобетон, пенобетон D400, 300ммГазобетон, пенобетон D400, 400ммГазобетон, пенобетон D500, 200ммГазобетон, пенобетон D500, 300ммГазобетон, пенобетон D500, 400ммГазобетон, пенобетон D600, 200ммГазобетон, пенобетон D600, 300ммГазобетон, пенобетон D600, 400ммПенобетон D800, 200ммПенобетон D800, 300ммПенобетон D800, 400ммАрболит D600, 300ммАрболит D600, 400ммКерамзитобетонный блок полнотелый, 200ммКерамзитобетонный блок полнотелый, 300ммКерамзитобетонный блок полнотелый, 400ммКерамзитобетонный блок полнотелый, 500ммКерамзитобетонный блок полнотелый, 600ммКерамзитобетонный блок пустотелый, 100ммКерамзитобетонный блок пустотелый, 200ммКерамзитобетонный блок пустотелый, 300ммКерамзитобетонный блок пустотелый, 400ммКерамзитобетонный блок пустотелый, 500ммКерамзитобетонный блок пустотелый, 600ммМонолитная стена, 150ммМонолитная стена, 200ммМонолитная стена, 150ммМонолитная стена, 200мм

Материал перекрытия
Железобетонное монолитное, 200ммЖелезобетонное монолитное, 150ммПлиты перекрытия бетонные многопустотные, 220ммПлиты перекрытия бетонные многопустотные (облегченные), 160ммПлиты перекрытия бетонные сплошные, 160ммПолы по грунтуЧердачное по деревяным балкам с утеплителем до 200 кг/м3Чердачное по деревяным балкам с утеплителем до 500 кг/м3Цокольное по деревянным балкам с утеплителем до 200 кг/м3Цокольное по деревянным балкам с утеплителем до 500 кг/м3

Внимание! Если вы не нашли свой материал для стен из списка либо плотность вашего материала отличается
от значений в калькуляторе, то вы можете указать параметры своего материала.

Указать свои материалы для стен

Цоколь

Высота цоколя, м
м

Материал цоколя
Не учитыватьКирпич полнотелый, 250ммКирпич полнотелый, 380ммКирпич полнотелый, 510ммКирпич полнотелый, 640ммКирпич полнотелый, 770ммЖелезобетонное монолитное, 200ммЖелезобетонное монолитное, 300ммЖелезобетонное монолитное, 400ммЖелезобетонное монолитное, 500ммЖелезобетонное монолитное, 600ммЖелезобетонное монолитное, 700ммЖелезобетонное монолитное, 800мм

Внутренняя отделка

Общая толщина стяжки, мм
Не учитывать50мм100мм150мм200мм250мм300мм

Выравнивание стен
Не учитыватьШтукатурка, 10ммШтукатурка, 20ммШтукатурка, 30ммШтукатурка, 40ммШтукатурка, 50ммГипсокартон, 12мм

Распределение нагрузок на стены

Равномерно распределенная нагрузка на все стены дома

Расчитать нагрузки по несущим стенам. Необходимо выбрать наиболее близкий
вариант конструктивной схемы дома

Коэффициент запаса
11.11.21. 31.41.5

SCIRP Открытый доступ

Издательство научных исследований

Журналы от A до Z

Журналы по темам

Биомедицинские и биологические науки.
Бизнес и экономика
Химия и материаловедение.
Информатика. и общ.
Науки о Земле и окружающей среде.
Машиностроение
Медицина и здравоохранение
Физика и математика
Социальные науки. и гуманитарные науки

Журналы по тематике

Биомедицина и науки о жизни
Бизнес и экономика
Химия и материаловедение
Информатика и связь
Науки о Земле и окружающей среде
Машиностроение
Медицина и здравоохранение
Физика и математика
Социальные и гуманитарные науки

Публикация у нас

Представление статьи
Информация для авторов
Ресурсы для экспертной оценки
Открытые специальные выпуски
Заявление об открытом доступе
Часто задаваемые вопросы

Публикуйте у нас

Представление статьи
Информация для авторов
Ресурсы для экспертной оценки
Открытые специальные выпуски
Заявление об открытом доступе
Часто задаваемые вопросы

Подпишитесь на SCIRP

Свяжитесь с нами

	клиент@scirp. org
	+86 18163351462 (WhatsApp)
	1655362766

	Публикация бумаги WeChat

Недавно опубликованные статьи

Подпишитесь на SCIRP

Свяжитесь с нами

	клиент@scirp. org
	+86 18163351462 (WhatsApp)
	1655362766

	Публикация бумаги WeChat

Бесплатные информационные бюллетени SCIRP

Верхняя

Долговечность модифицированного пенополистирольного бетона после динамического циклического нагружения

На этой странице характеристики поглощения энергии вибрации. Основываясь на экспериментальных данных, полученных при объемном соотношении пенополистирола 0%, 20%, 30% и 40% путем замены матрицы или крупного заполнителя, два стиля дизайна имели почти одинаковую прочность на сжатие. Применяя циклическую нагрузку с частотой 5 Гц, 50000 или 100000 раз, 40 кН, 50 кН и 60 кН, показано, что чем выше размер включения, тем ниже будет прочность пенополистирола на сжатие; чем больше была приложенная динамическая циклическая нагрузка, тем более очевидным было бы изменение прочности на сжатие. При этом прочность пенополистирола не претерпела явных изменений после испытаний на долговечность. Результаты этого исследования имели практическое значение при использовании пенополистирола в некоторых конструкциях с длительными циклическими динамическими нагрузками.

1. Введение

Поскольку легкий бетон на основе пенополистирола (EPS) обладает такими характеристиками, как легкость, поглощение энергии и сохранение тепла, он используется во многих конкретных отраслях строительства, таких как высотные здания, плавучие морские платформы и крупногабаритные сооружения. размерный и большепролетный бетон [1, 2]. Легкий бетон (LWC) не загрязняет окружающую среду, потому что производство частиц пенополистирола потребляет мало энергии, а частицы не имеют яда и вреда. Бетон EPS обладает характеристиками экономичности, защиты окружающей среды и энергосбережения, что соответствует концепции дизайна современного строительного материала.

В 1970-х Кук [3] поместил частицы пенополистирола в бетон и провел исследования. Систематические исследования начались в 1990-х годах; Французский ученый получил связь между прочностью легкого бетона и пористостью путем введения в бетон различных пропорций частиц пенополистирола [4]. Бетон EPS был получен путем замены частично нормальных заполнителей в бетоне; конкретная стадия смешивания зависела от требований к плотности и уровням прочности. Взаимосвязь между прочностью и широким диапазоном плотностей пенополистирола может быть получена путем изменения масштаба смеси частиц пенополистирола [1, 4–8]. Также были проведены исследования, посвященные влиянию размера частиц пенополистирола на прочность бетона на сжатие [9]., 10]. Латекс стирол-бутадиенового каучука (SBR) был применен в бетоне EPS в качестве полимерной добавки Ченом и Лю [11] для улучшения однородности частиц EPS в LWC и обеспечения того, чтобы частицы не всплывали во время вибрации бетона. Бабу и др. [12] увеличили прочность путем смешивания летучей золы с пенополистирольным бетоном и улучшили раннюю прочность путем смешивания микрокремнезема с пенополистирольным бетоном [13]. С введением метода премиксов, используемого Ченом и Лю [14] для изготовления пенополистирола, удалось избежать сегрегации частиц пенополистирола в заполнителе во время литья. Лаалаи и Саб [15] проверили формулу преобразования для образцов разных размеров.

Пенобетон считается энергопоглощающим материалом для защиты заглубленных военных сооружений и некоторых специальных конструкций, подвергающихся длительным циклическим нагрузкам. Между тем, он предъявляет требования к прочности и долговечности пенополистирола. Основной целью данной статьи является количественная оценка влияния размера включения пенополистирола на прочность на сжатие, улучшение прочности и удобоукладываемости пенополистирола путем смешивания трех добавок. Долговечность пенополистирола была получена путем сравнения образцов до и после приложения циклической нагрузки 40 кН, 50 кН и 60 кН в течение 50000 или 10000 раз.

2. Принципы расчета материалов и смесей

Образцы для испытаний были изготовлены из того же типа, что и для очень высокопрочного бетона, а частицы пенополистирола заменяли часть бетона или крупного заполнителя.

(1) Цемент. № Изготовлен из цемента ЦЕМ I 52,5.

(2) Мелкий заполнитель. Изготавливается из окатанного речного песка с модулем крупности 2,85.

(3) Крупный заполнитель. Это гравий диаметром от 4 до 20 мм.

(4) Частицы EPS. Частицы пенополистирола представляют собой шарики из вспененного полистирола диаметром от 1 до 3 мм и плотностью 20 кг/м ³, что показано на рисунке 1.

(5) Дым кремнезема. Поскольку крупность микрокремнезема очень низкая, она составляет около 80–100 по сравнению с обычным цементом, и он используется в бетоне для заполнения пор между гранулами цемента, а продукты гидрата аналогичны цементу в воде; другая смесь будет связана гелем. Соотношение смешивания микрокремнезема обсуждается К. Г. Бабу и Д.С. Бабу [13].

(6) Добавка. Суперпластификатор на основе поликарбоксилата использовался для улучшения удобоукладываемости и прочности на сжатие пенополистирола, а соотношение смешивания соответствует результатам Miled et al. [4]. Частицы пенополистирольных сфер представляют собой гидрофобный материал, чрезвычайно легкий с плотностью всего 12–20 кг/м ³, что может вызвать сегрегацию при смешивании и сделать пенополистирольный бетон неоднородным, что приведет к снижению прочности на сжатие.

Есть два способа решения этой проблемы: один заключается в увеличении действия связи между частицами пенополистирола и заполнителями путем преобразования частиц пенополистирола из гидрофобного материала в гидрофильный материал, а другой заключается в повышении вязкости бетона из пенополистирола. Чтобы максимально улучшить прочность пенополистирола на сжатие, образец был изготовлен с применением обоих методов. В смесь вмешивали полимерную эмульсию для увеличения вязкости; взаимосвязь между прочностью на сжатие и соотношением компонентов смеси показана на рис. 2. Эфир гидроксипропилцеллюлозы использовался для контроля консистенции и водоудерживающей способности бетонного раствора; взаимосвязь между прочностью на сжатие и коэффициентом смешивания показана на рис. 3. Эти две добавки могут гарантировать, что частицы пенополистирола не будут расслаиваться во время вибрации бетона.

(7) Метод смешивания. Из-за гидрофобного материала частиц пенополистирола удобоукладываемость и долговечность пенополистирола в процессе смешивания были плохими [16]. Действительно, после многократного смешивания для изготовления пенополистирола был использован метод смешивания, аналогичный методу «обертывания песком». Во-первых, он втянул частицы пенополистирола, 1/3 воды и 1/2 полимерной эмульсии в смешанный бункер. После перемешивания в течение одной минуты он поместил гравий в смесительный бункер, затем перемешивал его в течение одной минуты и, наконец, затянул все остальные заполнители в смесительный бункер и перемешивал их в течение двух минут. Метод смешивания обеспечит удобоукладываемость и однородность пенополистирола.

3. Испытание на прочность при сжатии

Кубики пенополистирола размером 100 мм использовались для исследования прочности на сжатие после хранения в лабораторных условиях в течение 28 дней. Водоцементное отношение является важным показателем, влияющим на прочность на сжатие. Взаимосвязь между водоцементным отношением и прочностью на сжатие показана на рисунке 4. Прочность на сжатие значительно снижается, когда водоцементное отношение устанавливается равным 0,36, поскольку частицы пенополистирола состоят из гидрофобного материала, а удобоукладываемость падает при снижении водоцементного отношения. увеличивается. Прочность на сжатие немного меняется, когда водоцементное отношение увеличивается с 0,32 до 0,34, с учетом экономических соображений применительно к практическому проектированию водоцементное отношение в этой статье установлено равным 0,32.

Чтобы проследить влияние объемного соотношения частиц пенополистирола на прочность на сжатие, были изготовлены образцы пенополистирола различной плотности в соответствии с таблицей 1.

Объемное соотношение пенополистирола, рассматриваемое здесь как пористость бетона, определялось следующим формула [4]: где – плотности матрицы, и – плотности пенобетона и частиц пенополистирола соответственно.

Было изготовлено три образца в соответствии с каждым стилем дизайна, и каждое значение было сообщено, поскольку пористость и прочность на сжатие образца незначительно различаются. Влияние пористости на прочность на сжатие легкого пенополистирола показано на рисунках 5 и 6 9.0003

Минимальная и максимальная прочность на сжатие пенополистирола с конструктивным исполнением частиц пенополистирола, заменяющих бетон в возрасте 28 дней, составляли 18,05 и 40,31 МПа; в то же время минимальная и максимальная прочность на сжатие составляли 16,23 и 40,07 МПа в соответствии со стилем проектирования частиц пенополистирола, заменяющих крупный заполнитель на рисунках 5 и 6. Можно обнаружить, что объемное соотношение пенополистирола оказывает наиболее значительное влияние на прочность на сжатие пенополистирола, заменяющего бетона или крупнозернистого заполнителя и увеличение объема пенополистирола и снижение прочности на сжатие.

Согласно испытательному значению, прочность на сжатие двух стилей дизайна в основном совпадала, но пористость пенополистирола отличалась от рисунков 5 и 6. бетона было меньше, а прочность на сжатие этого стиля дизайна была такой же, как у частиц пенополистирола, заменяющих крупный заполнитель. Таким образом, исследовательский акцент в этой статье делается на изучение механических свойств пенополистирола с частицами пенополистирола, заменяющими бетон.

Посредством экспоненциального анализа соответствия полученные эмпирические соотношения могут быть записаны как где представляют собой прочность на сжатие (МПа) через 28 дней. Коэффициент корреляции предложенного отношения составляет 0,989, что указывает на значимые корреляции.

Режим отказа. Различное соотношение объема частиц пенополистирола имело различный характер разрушения, что показано на рисунке 7. Матрица разрушалась после испытания на прочность на сжатие, и масштаб трещины был меньше вместе с увеличением объемного соотношения частиц пенополистирола. Это явление было вызвано характеристиками поглощения энергии частицами пенополистирола, и внешний вид оставался неповрежденным, даже если бетон пенополистирола подвергался разрушению.

4. Долговечность EPS-бетона

EPS-бетон обладает характеристиками виброустойчивости и поглощения энергии, которые могут использоваться в гражданском строительстве на основе циклической нагрузки для снижения вибрации системы. Однако большое значение имеет испытание на долговечность пенополистирола с вибрационным свойством, так как воздействие вибрационной нагрузки часто сопровождается характеристикой низкой долговечности. В этой статье качественно анализируется влияние объемного соотношения пенополистирола, времени циклов вибрации и вибрационной нагрузки на долговечность бетона из пенополистирола с помощью испытаний на циклическую нагрузку.

В испытании на циклическую динамическую вибрацию использовалась электрогидравлическая сервоприводная испытательная система 370.50 MTS, показанная на рисунке 8, которая имела грузоподъемность 500 кН и динамический ход 150 мм, а данные испытаний можно было отображать в реальном времени и сохранять в компьютере. Объемное соотношение ЭПС составляло 0%, 20%, 30% и 40%, время цикла вибрации 50000 и 100000, вибрационная нагрузка 60 кН, 50 кН и 40 кН, частота вибрации 5 Гц; синусоидальная волна была принята для имитации процесса вибрации.

4.1.
50000-кратный тест на долговечность

После 50 тысяч испытаний на циклическую нагрузку бетон будет проходить испытание на прочность; значение прочности на сжатие до и после циклического нагружения показано на рисунках 9–11.

Прочность на сжатие бетона без частиц пенополистирола снизилась в разной степени после испытания на долговечность, и чем больше приложенная циклическая нагрузка, тем более очевидным было снижение прочности бетона. Прочность на сжатие бетона с объемным соотношением частиц EPS 20% (бетон с 20% EPS) была меньше, чем раньше, в то время как прочность на сжатие бетона с 30% и 40% EPS в разной степени увеличивается при приложении циклической нагрузки 40 кН, в основном из-за циклической нагрузки. приводило к сжатию частиц пенополистирола, а уплотнение пенополистирола при приложении нагрузки было небольшим; таким образом, прочность на сжатие бетона с содержанием пенополистирола 30% и 40% была выше, чем до испытания на долговечность. При приложении нагрузки от 40 кН до 50 кН и, наконец, до 60 кН влияние циклической нагрузки на долговечность пенополистирола становилось все более и более очевидным; при этом, чем больше было объемное соотношение частиц пенополистирола, тем меньше изменение прочности на сжатие после 50000 циклов нагрузки.

4.2.
100000-кратное испытание на долговечность

Поскольку 100000-кратное циклическое динамическое испытание требует много времени, в исследовании был взят пенополистирол с объемным соотношением частиц 0% и 30% в качестве примера путем приложения синусоидальной циклической нагрузки 50 кН 100000 раз к пенополистиролу; прочность на сжатие до и после испытания на долговечность показана на рис. 12.

Изменение прочности на сжатие матрицы было очевидным после 100 000 раз динамической вибрационной нагрузки, как показано на рис. 12, в то время как прочность на сжатие бетона с 30% EPS уменьшилось по сравнению с прочностью после 50000-кратного циклического динамического вибронагружения, но снижение было незначительным; Таким образом, можно сделать вывод, что EPS-бетон является материалом с хорошей долговечностью.

5. Выводы

Бетон из пенополистирола имеет преимущества небольшой плотности, теплоизоляции и хороших сейсмических характеристик. Поэтому при изучении современных конструкционных материалов и практической инженерии большое значение имеет исследование новых бетонных материалов. Экспериментальные исследования были проведены на трех типах пенополистирола с пенополистиролом с объемным соотношением частиц в диапазоне от 0% до 40% с целью подтверждения наличия влияния собственного содержания частиц на прочность на сжатие и долговечность пенополистирола. Выводы сделаны следующим образом. (1) Для повышения прочности на сжатие полимерная эмульсия смешивается с бетонным раствором, который будет связывать другие смеси вместе, и обсуждается взаимосвязь между ее соотношением смешивания и прочностью на сжатие. Гидроксипропилцеллюлоза смешивается с пенополистиролом для улучшения удобоукладываемости цементного раствора, и изучается влияние соотношения компонентов смеси на прочность бетона на сжатие. (2) Прочность на сжатие двух типов пенополистирола, в которых бетон заменяется или только гравий, замененный частицами пенополистирола, был в основном идентичен; результат показал, что прочность на сжатие двух стилей дизайна в основном совпадала. Прочность на сжатие пенополистирола, очевидно, снижается с увеличением объемной доли частиц пенополистирола; кривая уменьшения была похожа на кривую экспоненциального типа. (3) Величина приложения динамической циклической нагрузки оказала большое влияние на прочность на сжатие после испытания на долговечность. Прочность на сжатие EPS-бетона с объемным соотношением частиц 40% была увеличена после приложения циклической динамической нагрузки 40 KN и 50 KN, а другое соотношение объемных частиц EPS-бетона было уменьшено после испытания на долговечность; при этом степень снижения прочности на сжатие была обратно пропорциональна объемному соотношению частиц пенополистирола. Кроме того, чем больше была приложенная динамическая циклическая нагрузка, тем больше был бы разрыв прочности на сжатие между до и после испытания на долговечность. Прочность на сжатие EPS-бетона с объемным соотношением частиц 0% и 30% упадет при приложении динамической циклической нагрузки 100000 раз, а снижение прочности на сжатие матрицы было намного больше, чем объемное соотношение частиц EPS-бетона 30% по сравнению с применением динамическая вибрационная нагрузка 50000 раз. (4) По результатам разработанного испытания на долговечность было доказано, что легкий бетон EPS имеет хорошую долговечность и очень хорошо используется в практическом строительстве, которое имеет определенные сейсмические требования и приложенную циклическую нагрузку.

Конфликт интересов

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов в отношении публикации данной статьи.

Ссылки

Y. Xu, L. Jiang, J. Xu и Y. Li, «Механические свойства пенополистирола, легкий заполнитель, бетон и кирпич», Construction and Building Materials , vol. 27, нет. 1, стр. 32–38, 2012 г.
Посмотреть по адресу:
Сайт издателя | Google Scholar
Б. Чен и Дж. Лю, «Вклад гибридных волокон в свойства высокопрочного легкого бетона, обладающего хорошей удобоукладываемостью», Исследование цемента и бетона , vol. 35, нет. 5, стр. 913–917, 2005.
Посмотреть по адресу:
Сайт издателя | Google Scholar
Д. Дж. Кук, Гранулы пенополистирола как легкий заполнитель для бетона , Школа гражданского строительства, Университет Нового Южного Уэльса, 1972 г.
К. Майлед, К. Саб и Р. Лерой , «Влияние размера частиц пенополистирола на прочность легкого бетона на сжатие: экспериментальное исследование и моделирование», Механика материалов , том. 39, нет. 3, стр. 222–240, 2007 г.
Посмотреть по адресу:
Сайт издателя | Google Scholar
R. Le Roy, E. Parant и C. Boulay, «Учет размера включений при прогнозировании прочности на сжатие легкого бетона», Cement and Concrete Research , vol. 35, нет. 4, стр. 770–775, 2005.
Посмотреть по адресу:
Сайт издателя | Google Scholar
C. Bagon and S. Frondistou-Yannas, «Морской плавучий бетон, изготовленный из пенополистирола», Журнал исследований бетона , том. 28, нет. 97, стр. 225–229, 1976.
Посмотреть по адресу:
Сайт издателя | Google Scholar
Р. Шри Равиндрараджа и А. Дж. Так, «Свойства затвердевшего бетона, содержащего обработанные гранулы пенополистирола», Cement and Concrete Composites , vol. 16, нет. 4, стр. 273–277, 1994.
Посмотреть по адресу:
Сайт издателя | Google Scholar
Г. К. Хофф, Новые приложения для бетонов низкой плотности , том. 29, ACI Special Publication, 1971.
А. Лаукайтис, Р. Жураускас и Дж. Кериене, «Влияние гранул пенополистирола на свойства цементного композита», Цементные и бетонные композиты , том. 27, нет. 1, стр. 41–47, 2005 г.
Посмотреть по адресу:
Сайт издателя | Google Scholar
E. Parant и R. Le Roy, «Optimisation des betons de densité inferieure à», Tech. Представитель, Laboratoire Central des Ponts et Chaussées, Париж, Франция, 1999.
Просмотр по адресу:
Google Scholar
Б. Чен и Дж. Лю, «Механические свойства полимер-модифицированных бетонов, содержащих гранулы пенополистирола», Строительство и строительные материалы , том. 21, нет. 1, стр. 7–11, 2007 г.
Посмотреть по адресу:
Сайт издателя | Google Scholar
Д. С. Бабу, К. Ганеш Бабу и Т. Х. Ви, «Свойства легких бетонов на вспененном полистироле, содержащих летучую золу», Исследование цемента и бетона , vol. 35, нет. 6, стр. 1218–1223, 2005.
Посмотреть по адресу:
Сайт издателя | Google Scholar
К. Г. Бабу и Д. С. Бабу, «Поведение легкого пенополистирольного бетона, содержащего микрокремнезем», Cement and Concrete Research , vol. 33, нет. 5, стр. 755–762, 2003.
Посмотреть по адресу:
Сайт издателя | Google Scholar
Чен Б., Лю Дж. Свойства легкого пенополистирольного бетона, армированного стальной фиброй, стр. 9.0032 Исследование цемента и бетона , vol. 34, нет. 7, стр. 1259–1263, 2004.
Посмотреть по адресу:
Сайт издателя | Google Scholar
И. Лаалаи и К. Саб, «Размерный эффект и стохастическое нелокальное повреждение в квазихрупких материалах», в Probabilities and Materials , vol.