Состав керамзитобетона для пола пропорции: Керамзитобетон для стяжки: необходимые пропорции

Керамзитобетон для стяжки: необходимые пропорции

Оглавление:

• Состав керамзитобетона
• Заливка стяжки пола из керамзитобетона
• Сухая и полусухая стяжка пола

Керамзитобетон строительный материал, основой которого является керамзит. Воздушные гранулы получаются в результате термической обработки глины. Благодаря хорошим характеристикам теплоизоляции и легкому весу керамзитобетон используют для стяжки пола.

Керамзитобетон – вид легкого бетона, предназначенный для теплоизоляции и строительства различных конструкций.

Данный материал обладает такими достоинствами:

• экологичность,
• стойкость к горению и химическому воздействию,
• отсутствие коррозии,
• сыпучесть, что позволяет выравнивать перепады на горизонтальных плоскостях,
• звукоизоляция,
• прочность,
• долговечность.

Недостатком керамзитобетона можно считать хрупкость и необходимость в дополнительной обработке стяжки.

Состав керамзитобетона

Этот стройматериал в своем составе имеет такие компоненты: цемент, песок, вода, керамзит.

Таблица пропорций материалов при изготовлении керамзитобетона.

Керамзитобетон для стяжки может выступать в качестве гравия, щебня или песка. Гранулы имеют овальную форму средних размеров. Щебень многогранные куски больших размеров с острыми углами. Керамзитовый песок получается в результате раскола больших кусков материала на мелкие.

Для стяжки пола из керамзитобетона используют гравий. Пропорции для стяжки в классическом варианте имеют такой вид:

• цемент 1 часть,
• вода 1 часть,
• песок 3 части,
• керамзит 2 части.

После заливки пола из керамзитобетона поверхность надо будет обработать финишной стяжкой. Это необходимо, для того чтобы выровнять пол.

Пропорции для стяжки пола из керамзитобетона зависят от способа заливки: сухого или мокрого. Соотношение различных компонентов позволяет получить раствор разных марок.

Чтобы получить керамзитобетон марки М150, пропорции цемента, песка и керамзита должны быть 1:3,5:5,7. Пропорции данных элементов для марки М300 будут 1:1,9 :3,7, для марки М400 1:1,2:2,7.

На 1 кв.м стяжки толщиной 3 см понадобится 16 кг цемента и 50 кг песка.

Заливка стяжки пола из керамзитобетона

По способу заливки различают: мокрую, полусухую и сухую стяжку.

Для мокрой стяжки пола требуются такие пропорции компонентов:

• 1 часть цемента,
• 3 части песка,
• 4 части керамзита.

Схема блока из керамзитобетона.

Это значит, что на 25 кг керамзита необходимо взять 30 кг пескоцемента. Керамзитовый гравий высыпают в большую емкость и добавляют воду небольшого количества. Гранулы должны некоторое время побыть под водой, чтобы впитать ее.

Затем в данную емкость добавляют цемент и песок, постоянно помешивая. Мешать надо до тех пор, пока гранулы не станут цвета цемента, а сам раствор не приобретен вязкую сметано подобную консистенцию. При густом растворе надо немного добавить воды.

Перед заливом стяжки на бетоне должна быть уложена гидроизоляция, иначе керамзитобетон не наберет нужной прочности. Сверху залитый пол также необходимо накрыть пленкой на 2-3 дня, чтобы влага не испарялась.

Затем необходимо провести финишную стяжку, чтобы выровнять все бугорки. Результат получится более эффективным, если перед финишной заливкой пол прошлифовать.

Финишный слой должен быть не более 3 см. Для его приготовления необходим цементный раствор, только без добавления щебня. Чтобы добиться ровной поверхности, надо соорудить новые маяки из металлических профилей, высотой 27 мм. Далее заливают финишную стяжку, выравнивая правилом.

Возможен вариант выполнения двух слоев стяжки одновременно, который делает конструкцию более однородной. Метод заключается в следующем:

Схема устройства полусухой стяжки, на подготовку из керамзитобетона.

1. На небольшом участке засыпают керамзитобетон.
2. На маяки устанавливают направляющий профиль.
3. Поверх заливают финишную стяжку, выравнивая по профильным маякам.
4. Приступают к заливке следующего участка.

Таким образом площадь заливается отдельными участками.

На следующий день после финишной заливки достают направляющие профили, а свободные канавки заполняют раствором. Лазерным уровнем проводят контрольный замер ровности пола.

Благодаря легкому весу пол из керамзитобетона можно обустраивать даже на чердачном перекрытии из деревянных балок. К тому же керамзитобетон дешевле цемента, что делает его доступнее к использованию.

Сухая и полусухая стяжка пола

Способы полусухой и сухой стяжки немного отличаются от предыдущего варианта. Технология полусухой стяжки подразумевает поэтапную засыпку материалов.

Вначале надо качественно очистить бетонное основание, заделать цементным раствором все трещины и неровности.

Укладку бетонной смеси следует начинать с дальней стены комнаты в направлении дверного проема.

Далее выполняют слой гидроизоляции. Для этого можно покрыть бетон битумной мастикой или постелить гидроизоляционную пленку. Эту мембрану укладывают с захлестом на стены не менее 15 см. Все электропровода следует уложить в изоляционные короба. По периметру комнаты проклеивают демпферную ленту.

После того как основание подготовлено, приступают к выставлению маяков. Они нужны для того, чтобы уровень пола был ровный, так как по ним ориентируют высоту засыпки гранул. Расстояние между соседними маяками должно быть не менее 0,5 м.

Керамзитовые гранулы следует засыпать с дальнего угла, двигаясь к двери. Верх засыпки должен быть на 2 см ниже уровня маяка. Керамзитовый слой периодически ровняют правилом.

Пол поливают сверху жидким цементом и трамбуют. Гранулы должны хорошо сцепиться между собой.

Через сутки заливают песчано-цементный раствор, выравнивая поверхность. Следует избегать появления выбоин и луж.

Готовой стяжке надо постоять не менее суток, а уже потом доставать из нее маяки. Получившиеся зазоры заделывают раствором и слегка сбрызгивают водой. После высыхания поверхность шлифуют.

Полное высыхание пола происходит в течение 3-4 недель, но ходить по нему при необходимости можно уже через 2-3 дня. Через 2 недели стяжку можно покрывать напольным покрытием: ламинатом, линолеумом, паркетом.

Сухой метод стяжки пола из керамзита самый быстрый. Все подготовительные этапы работ такие же, как в предыдущем варианте. Отличие состоит в том, что на уложенный слой керамзита не заливают цементный раствор, а покрывают его фанерой или гипсокартонном. Последний материал стелют в 2 слоя, перекрывая швы, закрепляя саморезами.

Таким образом, пол из керамзита это не только надежно, но и экологически чисто. Такое основание будет надежно служить жильцам долгие годы.

Состав и пропорции керамзитобетонной стяжки — CemGid.

ru Перейти к содержимому

CemGid.ru — бетон, цемент, фундамент, армирование, арматура

бетон, цемент, фундамент, армирование, арматура, пескобетон

Напольная стяжка представляет собой черновую поверхность, которая позволяет скрыть выступающие элементы конструкций, неровность пола, а также различные коммуникационные сети.

Оглавление:

1. Преимущества и недостатки
2. Состав и соотношение компонентов
3. Технология самостоятельного замешивания

Преимущества стяжки

При перепадах температур обеспечивает отличную морозостойкость до 50 циклов без потери несущей способности и образования трещин. Стоит отметить отличную устойчивость к воздействию грибковых микроорганизмов, гнили, плесени, а также химических реагентов. При прямом контакте с огнем не поддерживает горение и не воспламеняется. Такой пол можно изготавливать абсолютно под любой чистовой материал.

Есть и недостатки:

1. Возникает необходимость шлифования поверхности или нанесения отделочного слоя, так как после заливки раствора гранулы керамзита всплывают, создавая своеобразную шероховатость.

2. Требуется значительная толщина (более 6-7 мм), что сказывается на объеме помещения. Поэтому для домов с низким потолком предпочтительнее будет ЦПС толщиной 2-3 мм.

3. Требует существенных трудозатрат для устройства большого слоя.

Чтобы выяснить масштабы работ, необходимо знать не только площадь комнаты, но и толщину заливаемого слоя. Полученный объем покажет, сколько глиняного компонента потребуется, от чего и следует отталкиваться дальше. Для получения различной плотности материала 1000-1700 кг/м3 (для напольного покрытия рекомендуется выбирать наиболее высокий показатель для обеспечения хороших эксплуатационных качеств) используются компоненты в определенном соотношении.

Плотность, кг/м3	Масса на 1 м3 раствора, кг
	Песок	Цемент М400	Керамзит М700
1500	430	440	560
1600	640	405	505
1700	820	390	440

Чтобы хорошо увлажнить керамзит при вышеуказанных пропорциях для стяжки, добавляют 150-200 л чистой воды на 1 м3. Если этого объема не хватило и раствор недостаточно влажный, то количество можно увеличить до 250-300 л. Строители предпочитают ориентироваться на упрощенное соотношение материалов для М100. Такой вариант не менее эффективен:

• 1 часть цемента;
• 3 ч песка;
• 4 ч гранул средней фракции;
• 1 ч воды.

Такие пропорции напоминают пескоцемент, поэтому для простоты можно купить сухую смесь и добавить недостающие компоненты. Если требуется очень прочная и долговечная стяжка, то соотношение несколько меняется.

Марка керамзитобетона	Песок	Цемент	Керамзит
М150	3,5	1	5,6
М200	2,5		4,8
М300	1,8		3,6
М400	1,2		2,7

Работая с портландцементом марки М500, при укладке стяжки в помещениях с невысокими эксплуатационными нагрузками рекомендуется придерживаться следующих пропорций:

• Цемент – 295 кг.
• Песок крупной фракции – 1180 кг.
• Гранулы – 1300 кг.
• Вода – 205 л.

Облегченные стяжки из керамзита плотностью до 300 кг/м3 делаются без добавления песка. В этом случае достаточно использовать цемент (260-370 кг), заполнитель (710-1100 кг) и воду (100-230 кг).

Рекомендации по изготовлению

Первым делом следует подобрать подходящий крупный наполнитель. Керамзит является легкоплавкой глиной, которая обрабатывается термическим методом. Существует несколько разновидностей:

• гравий – частицы имеют исключительно круглую или овальную форму;
• щебень – крупнофракционные зерна с нечеткими краями;
• песок – вторичный материал мелкой фракции, полученный в процессе переработки керамзита.

При изготовлении стяжки используется гравий не более 20 мм. Крупнофракционный щебень до 40 мм более практичен для полусухого или сухого типа. Песок применяется для устройства слоя до 3 мм, так как обеспечивает высокую прочность и теплоемкость за счет достаточной плотности раствора. Перед внесением гранул они замачиваются водой, чтобы исключить всплывание частиц. Гидрофильные свойства позволяют быстро впитать влагу, в результате чего засыпка будет иметь увеличенную массу.

Сначала в поученный заполнитель вносится песок и цемент с регулярным перемешиванием до тех пор, пока керамзит не приобретет цементный однородный оттенок. Наиболее эффективно для таких целей использовать бетономешалку, так как вручную этот процесс достаточно трудоемкий. Но если приходится мешать лопатой, то замес рекомендуется делать в полном объеме.

Чистая вода вносится в раствор в количестве до 300 л на 1 м3, хотя оно варьируется из-за разной влажности компонентов. Основной целью является достижение подходящей консистенции, чтобы смесь легко разглаживалась строительным правилом и не была слишком густой. Однако высокая влажность заставит гранулы всплыть, что существенно скажется на гладкости полученной стяжки.

Похожая запись

You missed

Состав, пропорции, цены, дома из керамзитоблоков

Керамзит — разновидность легкого бетона, основной наполнитель которого — керамзит.

Получаемый специальным обжигом глины, керамзит имеет пористую структуру. Из-за этого бетонные блоки относительно легкие, но достаточно прочные. В основном их используют для возведения легких конструкций с хорошим запасом прочности.

Состав и пропорции

Основными ингредиентами керамзитобетона являются: керамзит (60%), цемент (10%), кварцевый песок (30%). Вам также понадобится вода, чтобы смешать раствор. Иногда добавляют пластификаторы или специальные воздухововлекающие добавки, например, омыленную древесную смолу.

Керамзит фракции обычно 5-10 мм. Чем он меньше, тем выше прочность блоков и больше вес. Поэтому этот материал имеет несколько классификаций, например, по прочности или теплопроводности.

Лучше всего покупать готовые заводские блоки. Изготавливаются по определенным СНИПам и ГОСТам, имеют строгую пропорцию, сама смесь тщательно перемешивается на специальном оборудовании, а затем методом объемного вибропрессования формуется в блоки.

Своими руками

Но возможно изготовить самостоятельно своими руками как отдельные блоки, так и монолитную конструкцию.

Для этого все части ингредиентов керамзитобетона необходимо загрузить в бетономешалку в следующем порядке:

1. вода,
2. керамзит
цемент
3. ,
4. песок.

Обычно вода составляет 8-10%, но следует учитывать влажность самого керамзита. Если бы он находился на улице или был предварительно намочен для лучшего сцепления, то воды потребуется меньше, чем для пеллет, хранящихся в сухом помещении.

К количеству воды следует отнестись серьезно. Если его будет недостаточно, керамзит впитает его, а сама смесь получится сухой и рассыпающейся.

В этом случае вода добавляется постепенно до желаемой консистенции. Если его слишком много, раствор будет очень жидким. В этом случае нужно дать ему немного отдохнуть. «Сырой» керамзитбетон должен быть такой консистенции, чтобы его можно было взять руками, а все гранулы обмазать цементным раствором.

Помимо бетономешалки вам понадобится вибромашина.

В форму необходимо поместить стальную пластину и заполнить ее смесью. После готовый блок просушивается 2-3 дня. Но в идеале нужно дать отдохнуть около недели. Если блоки сушат на улице в жару, их следует сбрызгивать водой от пересыхания.

Стальные пластины снимаются с уже готового высушенного блока. Брендовую прочность они наберут только через 30 дней при регулярном увлажнении. Стандартная форма занимает 10-11 литров смеси.

Классификация

Основная классификация по назначению.

Имеются виды:

• конструктивные — применяются для возведения мостов, несущих конструкций зданий, стоек и т.п.;
• конструктивно-теплоизоляционные — применяются в основном при возведении стен;
Теплоизоляция
• — в основном используется как изоляция.

Они также различаются по назначению (перегородка и стена), размеру и форме.

Последние могут быть сплошными (монолитными) и пустотелыми, в которых могут быть глухие и сквозные отверстия.

Размеры

Перегородочные и стеновые блоки из керамзитобетона различаются по размерам. Но и то, и другое регулируется ГОСТ 6133-99.

Стенка имеет размеры:

• 390x190x188 мм
• 288x288x138 мм
• 288x138x138 мм
• 190x190x188 мм
• 90х190х188 мм.

Вес полнотелого достигает 26 кг. Пустотелые (щелевые) чуть легче, около 17 кг.

Размеры перегородки:

• 590x90x188 мм
• 390x90x188 мм
• 190х90х188 мм.

Толщина всего 90 мм. Вес колеблется от 7 до 14 кг (для полых и полнотелых соответственно).

Но практически любой производитель может поставить блоки керамзитобетона нестандартных размеров на заказ.

Технические характеристики

Керамзитовые блоки имеют ряд характеристик , показатели которых могут кардинально отличаться друг от друга в зависимости от типа и размера блоков, а также наличия в них тех или иных добавок:

1. Прочность. Наименьшие значения теплоизоляционных блоков (от 5 до 25 кг/см2). Самые высокие по конструктиву (от 100 до 500 кг/см2). Все промежуточные показатели (от 25 до 100 кг/см2) для конструкционно-изоляционных.
2. Теплопроводность. По теплопроводности керамзитобетонные блоки можно сравнить с деревянными. И чем меньше цемента в составе, тем ниже теплопроводность. Но даже тяжелые конструктивно предпочтительнее кирпича и обычного бетона. Если при строительстве жилого дома использовать пустотелые блоки, то будет намного теплее. Обычно его показатель колеблется от 0,14 до 0,66 Вт/м*К.
3. Морозостойкость. Чем меньше пористость материала, тем выше его значение. Так, у конструктивной морозостойкости до 500 циклов, у конструктивно-теплоизоляционной — 150, у теплоизоляционной — 15-50.
4. Звукоизоляция. Чем выше пористость керамзита, тем лучше звукоизоляция. Например, блоки размером 590х90х188 мм, сложенные в перегородку, обеспечивают звукоизоляцию до 45-50 дБ.
5. Паропроницаемость Теплоизоляционные обладают более высокой паропроницаемостью (до 9 мг/м*ч*Па) по сравнению с конструкционными (3 мг/м*ч*Па).
6. Водопоглощение. Для глиняных блоков это значение составляет 5-10% по весу, но может быть уменьшено добавлением пластификаторов.
7. Усадка. Дает такую ​​же усадку, как и тяжелый бетон, а именно 0,3-0,5 мм/м.
8. Максимальное количество этажей зданий. Конструктивно-изоляционные блоки предпочтительно использовать для малоэтажных зданий. А вот строительные блоки позволяют строить здания в 10-12 этажей.

Об особенностях, характеристиках и применении различных видов керамоблоков смотрите в следующем видео с канала ForumHouseTV. Узнаете много интересного.

Дома

Преимущества строительства домов из керамзитоблоков:

• В качестве материала для индивидуального строительства керамоблоки просто идеальны. Они отлично сохраняют тепло, практически не впитывают влагу, из-за чего не промерзают, отлично защищают от уличного шума, пожаробезопасны. Благодаря своим размерам кладка выполняется гораздо быстрее, чем кирпичная. Единственный недостаток — блоки не всегда подходят друг другу по размеру.
• Приятна и финансовая сторона такого строительства. Во-первых, сам материал недорогой. Во-вторых, позволяет сэкономить на утеплителе, так как у него низкая теплопроводность. В-третьих, благодаря легкому весу не требует прочного фундамента, на котором также можно сэкономить. А вот керамзит используется только при возведении стен. Для заливки основы он не подходит, так как не имеет для этого достаточной прочности.
• А из-за почти незначительной усадки в дальнейшем не нужно будет тратить лишние деньги на ремонт интерьера комнат.

Благодаря всем этим преимуществам аргиллитовые блоки очень популярны в Европе. Но и в России они не менее востребованы. Это отличный бюджетный вариант. Аналогом может стать дом из пеноблоков.

Любое строительство начинается с разработки проекта дома и плана работ.

Продумайте следующие нюансы:

• Выберите тип фундамента. Если цоколь не предусмотрен, то можно остановиться на ленточном фундаменте. Как только фундамент окрепнет и даст усадку, можно приступать к возведению стен.
• Блоки кладут из керамзита так же, как и из кирпича. Но здесь важно соблюдать одинаковую толщину раствора между блоками. Без перепадов, трещин и пустот. Все дефекты устраняются сразу по мере их возникновения.
• Для комфортного проживания в доме толщина стен должна быть не менее 40 см. В противном случае требуется дополнительная теплоизоляция. Кроме того, со временем конструкция все же немного теряет способность удерживать тепло на должном уровне, что скажется на увеличении расходов на отопление. Поэтому дополнительное утепление никогда не помешает, но лучше разместить его снаружи.

Теплоизоляция

Увеличить теплоизоляцию можно следующими способами:

• Возможна облицовка из керамзитобетонных блоков, но этот способ дорог и применяется редко.
• Более доступный вариант — минеральная вата. Укладывается в 2 слоя, между ними слой гидроизоляции. Фольгу можно использовать для паропроницаемой изоляции.
• Даже в качестве утеплителя (как снаружи, так и внутри) можно использовать стекловолокно. Но для работы с ним вам понадобится респиратор и защитные перчатки.
• Если выбор сделан в пользу пенопласта, то следует выбирать с более высокой паронепроницаемостью. Но важно помнить, что он очень любит мышей и других мелких грызунов, а потому должен быть замурован в бетон.

Облицовка

Наружная облицовка стен из керамзитобетона может быть выполнена из:

• кирпича
• использовать фасадную штукатурку,
• термопанели,
• закрыть сайдинг.

О пользе керамзита при строительстве дома смотрите в следующем видео канала «Квадратный метр».

Марки и цены

Прочность глиняных блоков зависит от их плотности, поэтому цена блоков большей плотности выше.

Чем выше марка блока, тем выше его плотность:

• Марки 50-100 М применяются в основном в теплоизоляционных целях.
• Для строительства зданий с использованием марки 150-200 М.
• Марки выше 300 М уже используются для строительства различных сооружений, например, мостов и автомобильных дорог.

Цена на блоки глиняные варьируется в зависимости от размера, формы (полнотелые или пустотелые) и марки. В среднем по регионам 1 стеновой блок стоит от 30 до 60 рублей, перегородка – 20-40 рублей.

При расчете стоимости всех материалов необходимо учитывать стоимость доставки. Кроме того, все агрегаты перевозятся на специальных поддонах. Если упаковка возвратная, то за нее берется залог. Если нет, то стоимость одного поддона может составлять от 100 до 300 рублей.

Механические свойства легкого бетона, армированного полипропиленом и волокном, изготовленного из переработанного легкого керамзитобетона из переработанного щебня

1 Введение

Технический прогресс и эффективность в бетонной промышленности способствовали быстрому росту производства строительных материалов. Следовательно, разработка и строительство этих зданий и инфраструктуры требует огромного количества материалов. Таким образом, бетон, несомненно, является наиболее важным и экономичным строительным материалом, и он практически незаменим (Flatt et al., 2012). Ежегодно закупаются огромные количества различных типов легкого бетона, в том числе бетона с легким заполнителем, бетона с мелким заполнителем и пенобетона (Zhao et al., 2020; Hasan et al., 2021). Среди нескольких типов LWC, бетон с легким заполнителем (LWAC) является одним из наиболее распространенных методов, производимых исследователями (Polat et al. , 2010; Yew et al., 2021).

В настоящее время многие исследователи из разных стран пропагандируют переработку отходов, чтобы снизить степень загрязнения Земли, например чрезмерное использование невозобновляемых источников энергии. Страны, которые проводят такие действия, — Австрия, где самый высокий уровень переработки — 63% всех отходов вывозятся со свалок. Кроме того, наша соседняя страна, Сингапур, отправляет почти 59% своего мусора или отходов на повторное использование, переработку и т. д. (General Kinematics Corporation, 2016). Кроме того, проведение экологически чистых мероприятий в строительстве или морских областях, таких как использование переработанных материалов, использование побочного заполнителя и энергосбережение в области строительства, является одной из основных стратегий устойчивого развития, поскольку оно имеет отношение к воздействию на окружающую среду (Bogas и др., 2015). Следовательно, сохраняйте и сохраняйте доступность дефицитных сырьевых ресурсов и обеспечьте строительство, пригодное для вторичной переработки.

Среди всех видов бетона легкий бетон имеет огромную рыночную стоимость, особенно в плане оптимального проектирования, поскольку стоимость, время и качество всегда являются главными проблемами в строительстве. Сообщалось, что ежегодно во всем мире производится более 10 миллиардов тонн бетона, содержащего мелкий песок, крупный гранитный щебень (Kanojia and Jain, 2017). Таким образом, спрос на легкий бетон постепенно растет из-за его новых уникальных характеристик. Применение легкого бетона в качестве конструктивных элементов, таких как балка, колонна и плита, в качестве каркаса строительной конструкции может значительно снизить постоянные нагрузки, следовательно, общая стоимость проекта может быть снижена. В текущем исследовании было проведено неэкспериментальное исследование путем включения полипропиленового волокна barchip в сочетании с технологией дробленого легкого керамзитового заполнителя (CLECA) для изучения его воздействия на механические свойства легкого бетона.

2 Материалы и методы

2.

1 Материалы

2.1.1 Обычный портландцемент

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

2.1.2 Вода и суперпластификатор

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

2.1.3 Мелкий и крупный заполнитель

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

ТАБЛИЦА 1 . Ситовой анализ песка.

В этом исследовании в качестве крупного заполнителя использовались как дробленый гранит, так и дробленый легкий керамзит (CLECA), как показано на рис. 1. Этот переработанный CLECA был собран в заповеднике Therapeutic Garden Sanctuary в Селангоре, Малайзия. Компания сообщила, что ежегодно производится более 15 тонн CLECA. Согласно Ю и соавт. (2021), измельченные заполнители из скорлупы твердой пальмы (OPS) способны обеспечить значительное улучшение прочности на сжатие по сравнению с заполнителями без дробленого заполнителя. Кроме того, все эти крупные заполнители должны иметь размер, чтобы задерживаться на сите 4,75 мм.

РИСУНОК 1 . Щебень гранитный (А) и щебень LECA (В) .

2.1.4 Волокна

Полипропиленовое волокно barchip (BPP) показано на рисунке 2, а его физические свойства перечислены в таблице 2.

РИСУНОК 2 . Полипропиленовое (BPP) волокно Barchip.

ТАБЛИЦА 2 . Физические свойства волокна BPP.

2.2 Пропорции смеси

Пропорции смеси для всех смесей легкого заполнителя CLECA (LWAC) с различным процентным содержанием объемных долей волокон (0, 0,15, 0,3 и 0,45%), которые использовались в этом исследовании, показаны в таблице 3. Это отмечается, что крупнообъемная фракция (V _f ) имеет тенденцию «забиваться» в смеси и создавать проблемы с удобоукладываемостью (Kosmatka et al., 2002). Таким образом, в этом эксперименте использовали полосатый полипропилен (BPP) с низким содержанием V _f (<0,5%).

ТАБЛИЦА 3 . Пропорции смеси CLLWAC-BPP

2.3 Методы испытаний

Испытание на осадку было проведено в соответствии с BS EN: 12350 — Часть 2: 2009 для определения удобоукладываемости дробленого фибробетона с легким заполнителем LECA (CLLWAFRC) с различной объемной долей. (0, 0,15, 0,3 и 0,45%). На все поверхности форм перед отливкой наносили масло. Формы, заполненные осадками, встряхивали на встряхивающем столе для обеспечения однородности смеси. Образцы бетона извлекали из формы через 24 +/- 4 часа после укладки. Все извлеченные из формы образцы были полностью погружены в воду комнатной температуры в резервуаре для отверждения до тех пор, пока они не достигли желаемого возраста испытаний.

Машина для испытаний на сжатие с нагрузкой 3000 кН была изготовлена ​​компанией Unit Test Scientific Sdn. Bhd. Была установлена ​​постоянная скорость нагрузки 3,0 кН/с в соответствии с BS EN 12390 — часть 3 (2009 г.). Та же машина использовалась для испытания на растяжение при раскалывании со скоростью нагрузки 1,5 кН/с в соответствии с BS EN 12390 — часть 6 (2009 г.). Для каждого образца смеси отливали кубики размерами 100 мм × 100 мм × 100 мм для испытания на прочность при сжатии через 7 и 28 дней. Прочность на отрыв образцов смеси на 7 и 28 сутки исследовали, отливая их в цилиндры диаметром 100 мм и длиной 200 мм. Кроме того, три призмы (длина: 500 мм, ширина: 100 мм, глубина: 100 мм) используются для определения поведения прочности на изгиб на 7 и 28 день.

3 Результаты и обсуждение

3.1 Свойства свежего бетона (удобоукладываемость)

Удобоукладываемость CLLWAC с различным процентным содержанием полипропиленового волокна (BPP) представлена ​​нормальным значением осадки, как показано на рисунке 3.

РИСУНОК 3 . Соотношение свежей плотности, затвердевшей плотности и осадки с различным процентным содержанием волокна BPP.

Добавление полипропиленового волокна в CLLWAC отрицательно влияет на удобоукладываемость. Значения осадки заметно снижаются с увеличением % волокна BPP. Падение снижается постепенно на 4,6, 13,6 и 27,3% при 0,15, 0,30 и 0,45% включения волокна BPP соответственно. Точно так же для поддержания определенной обрабатываемости требуется больше воды для смазки в случае более высокого процентного содержания волокна. Суперпластификатор также можно использовать для компенсации отрицательного влияния волокна на удобоукладываемость.

Добавление фибры снижает удобоукладываемость бетона таким образом, что связывает и удерживает цементную матрицу, образуя сетчатую структуру в бетоне. Таким образом, эта структура способствует когезии и адгезии между матрицами. По мере увеличения содержания волокон увеличивается площадь поверхности цементного теста, что способствует большему внутреннему трению и требованиям к выполнению работы. Следовательно, вязкость смеси увеличивается, а самотековое течение затрудняется. Согласно Yew et al., 2015, хорошо известно, что включение волокон напрямую влияет на удобоукладываемость и текучесть простого бетона. Однако включение CLLWAC волокна BPP от 0 до 0,45% позволило достичь высокой обрабатываемости со значением осадки от 140 до 200 мм.

3.2 Плотность

Плотность после извлечения из формы (DD) и плотность после сушки в печи (ODD) были измерены для всех смесей, как показано в Таблице 4. DD рассчитывается по весу образцов, измеренному после извлечения из формы; в то время как ODD рассчитывается по весу образцов, измеренному после сушки в печи в течение 24 ч. Все образцы в этом исследовании были отнесены к DD и ODD в диапазоне 1965–1995 кг/м 90 266 3 90 267 и 1908–1984 кг/м 90 266 3 90 267 соответственно. Результат выполнил цель получения OPSLWC с ODD менее 2000 кг/м ³ . Образцы также соответствовали требованиям для конструкционного применения в качестве конструкционного легкого бетона (SLWC), определяемого как бетон с ODD не более 2000 кг/м ³ (Newman and Owens, 2003).

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

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

3.3 Прочность на сжатие

3.3.1 Непрерывное отверждение во влажной среде

Прочность на сжатие каждой смеси через 1, 7 и 28 дней, как показано в Таблице 5. Прочность на сжатие через 28 дней всех смесей находилась в диапазоне 28 –37 МПа, что соответствует требованиям к конструкционному легкому бетону (SLWC) (Ю и др., 2020). Включение волокон BPP повысило прочность на сжатие на 5,7–27,6% через 7 дней и на 2,5–31,0% через 28 дней. Это явление может быть связано с эффектом перемычки волокон BPP. С точки зрения геометрии волокно BPP является более жестким и более эффективным в сдерживании крупных трещин. Соединительный мостик между волокнами и цементной матрицей может предотвратить растрескивание, вызванное боковым растяжением, вызванным сжимающей нагрузкой (Yap et al., 2017 и Shafigh et al., 2011). Этот процесс объясняется способностью волокна BPP останавливать трещины или эффектом перекрытия в бетоне (Yew et al. , 2021). На рисунке 4 показан тип разрушения кубических образцов со стороной 100 мм из простого бетона и CLLWAC-BPP0,45% соответственно.

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

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

3.4. Прочность на растяжение при расщеплении

На рисунке 5 представлена ​​прочность на растяжение при расщеплении CLLWAC с различными объемными процентами добавления волокна BPP в возрасте отверждения 7 и 28 дней.

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

underТенденция увеличения прочности на растяжение при расщеплении ясна, что представляет собой увеличение прочности при увеличении процентного содержания волокна BPP, как показано на рисунке 5. Прочность на растяжение при раскалывании растет экспоненциально с увеличением процентного содержания волокна до пика 2,86 МПа через 7 дней. возраст отверждения и 3,12 МПа через 28 дней отверждения. Прочность на растяжение при раскалывании развивается медленнее, чем прочность на сжатие в течение всего периода отверждения. Процентные улучшения: 5,69, 5,63, 4,93 и 9.0,25% с процентным содержанием клетчатки 0, 0,15, 0,30 и 0,45% соответственно.

Добавление волокна BPP значительно влияет на режим и механизм разрыва бетонного цилиндра. Это явление может быть связано с остановкой трещин волокнами BPP, поэтому бетон может подвергаться очень большим деформациям до полного неконтролируемого разрушения. Можно заметить, что CLLWAC без армирования волокном имеет тенденцию разрываться таким образом, что при разрушении он разделяется сразу на две половины, в то время как CLLWAC, армированный волокном, растрескивается только вдоль продольной части бетонного цилиндра. Можно заметить, что CLLWAC-BPP0,45% склонен к отказу в более пластичном режиме. Это особенно верно, когда фибра продлевает способность бетона выдерживать нагрузку и выдерживать большие деформации без разрушения на куски. Аналогичное поведение было зарегистрировано для легкого бетона OPS с волокнами полипропилена и ПВХ (Yew et al., 2015; Yew et al., 2016; Loh et al., 2021). Характер отказов CLLWAC-BPP0% и CLLWAC-BPP0,45% показан на рис. 6.9.0003

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

3.5 Модуль упругости

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

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

На основании рисунка 7 можно заявить, что MOR увеличивается пропорционально увеличению объемной доли волокна SPP. MOR варьировался от минимального 2,53 МПа до максимального 3,53 МПа через 7 дней и от 2,70 МПа до 3,91 МПа через 28 дней. Изменения MOR в процентах от CLLWAC-BPP0% составляют 39,40% через 7 дней и 45,01% через 28 дней. Таким образом, CLLWAC-BPP0,45% показал самый высокий MOR, аналогичный в случае прочности на сжатие и прочности на растяжение при расщеплении. На Рисунке 7 показаны режимы разрушения простого CLLWAC и CLLWAC, армированного волокном. Было снято несколько видов для изучения их вариаций в характере растрескивания при разрушении изгиба.

При сравнении рисунка 8 основное заметное отличие заключается в том, как трещина распространяется через призму 100 мм × 100 мм × 500 мм при изгибе. Когда бетон подвергается изгибу, поведение при растяжении склонно определять его прочность, поскольку бетон является хрупким и слабым при растяжении. Из рисунка 8 видно, что присутствие волокна препятствует распространению трещины (внизу). Однако трещина быстро распространяется параллельно приложенной нагрузке, разделяя призму на части в случае без волокна. Внезапное разрушение обычно происходило в случае бетона с легким заполнителем с более низкой прочностью на растяжение, особенно при изгибе.

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

Наличие волокон в бетоне интегрирует цементные матрицы, чтобы свести к минимуму распространение трещин. По мере постепенного приложения нагрузки начинается развитие трещин, волокна приспосабливаются к поверхностям трещин и контролируют ширину или раскрытие трещин. Волокна обеспечивают эффект моста, вытесняя мелкие трещины с образованием связующего моста, удерживающего отверстия. Растяжение волокон позволяет распределить напряжение и способствует дополнительному механизму поглощения энергии. Эти механизмы задерживают разрушение, в то же время допуская большую деформацию. Таким образом, можно сделать вывод об увеличении прочности бетона на растяжение.

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

4 Заключение

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

1) Включение полипропиленового (BPP) волокна barchip оказывает незначительное влияние на плотность. Наблюдается небольшое увеличение плотности по мере увеличения процентного содержания волокна BPP.

2) Включение волокна BPP в CLLWAC снизило удобоукладываемость, где скорость осадки увеличивалась по мере увеличения содержания волокна.

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

4) Развитие прочности на растяжение при раскалывании ускоряется по мере увеличения объемной доли волокна BPP в CLLWAC. Прочность на растяжение при расщеплении увеличивалась экспоненциально, достигая 2,86 и 3,16 МПа соответственно через 7 и 28 дней для волокна с 0,45% BPP.

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

Заявление о доступности данных

Необработанные данные, подтверждающие заключение этой статьи, будут предоставлены авторами без неоправданных оговорок.

Вклад авторов

«Концептуализация, MKY и MCY; методология, YL и FL; программное обеспечение, JB и SH; проверка, JB, MKY, MCY и YL; формальный анализ, SH и FL; расследование, MKY и JB; ресурсы, MKY и MCY; обработка данных, MKY; написание — подготовка первоначального проекта, MKY и MCY; написание — обзор и редактирование, MKY, MCY и JB; визуализация, FL, YL и SH; авторский надзор, МКУ и МКУ; администрирование проекта, MKY и MCY; приобретение финансирования, MKY Все авторы прочитали и согласились с опубликованной версией рукописи.

Конфликт интересов

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

Примечание издателя

Все утверждения, изложенные в этой статье, принадлежат исключительно авторам и не обязательно представляют претензии их дочерних организаций или издателя, редакторов и рецензентов. Любой продукт, который может быть оценен в этой статье, или претензии, которые могут быть сделаны его производителем, не гарантируются и не поддерживаются издателем.

Благодарности

Авторы выражают благодарность за финансовую поддержку Университета Тунку Абдул Рахман в рамках Исследовательского фонда Университета Тунку Абдул Рахман (UTARRF).

Ссылки

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

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Google Scholar

Богас, Дж. А., де Брито, Дж., и Фигейредо, Дж. М. (2015). Механические характеристики бетона, изготовленного из переработанного легкого керамзитобетона. Дж. Чистый. Произв. 89, 187–195. doi:10.1016/j.jclepro.2014.11.015

CrossRef Full Text | Google Scholar

BS EN 12390 (2009). Часть 3, испытание затвердевшего бетона – прочность на сжатие образцов для испытаний . Великобритания: Британский институт стандартов.

Google Scholar

Flatt, R. J., Roussel, N., and Cheeseman, C. R. (2012). Бетон: экологический материал, который нуждается в улучшении. Дж. Евро. Керам. соц. 32 (11), 2787–2798. doi:10.1016/j.jeurceramsoc.2011.11.012

CrossRef Полный текст | Google Scholar

General Kinematics Corporation (2016). 10 лучших стран мира по переработке отходов. [онлайн] Доступно по адресу: https://www. generalkinematics.com/blog/top-10-recycling-countries-around-world/ (по состоянию на 3 мая 2018 г.).

Google Scholar

Хасан М., Саиди Т. и Афифуддин М. (2021). Механические свойства и гигроскопичность легкого бетона с использованием легкого заполнителя из диатомита. Строительство Строительный материал. 277, 122324. doi:10.1016/j.conbuildmat.2021.122324

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Джин, Б. (2016). Исследование механических свойств и микроструктуры высокопрочного полипропиленового фибробетона с легким заполнителем. Строительные строительные материалы. 118, 27–35.

Google Scholar

Каноджиа А. и Джейн С. К. (2017). Использование скорлупы кокосового ореха в качестве крупного заполнителя в бетоне. Строительство Строительный материал. 140, 150–156. doi:10.1016/j.conbuildmat.2017.02.066

Полный текст CrossRef | Google Scholar

Косматка С. Х., Керхофф Б. и Панарез В. К. (2002). Разработка и контроль бетонных смесей . 14-е изд. США: Портленд Джем Ассоти.

Google Scholar

Ло, Л. Т., Ю, М. К., Ю, М. К., Бех, Дж. Х., Ли, Ф. В., Лим, С. К., и др. (2021). Механические и термические свойства легкого бетона из синтетического полипропилена, армированного волокном из возобновляемых источников масличной пальмы. Materials 14 (9), 2337. doi:10.3390/ma14092337

PubMed Abstract | Полный текст перекрестной ссылки | Google Scholar

Ньюман Дж. и Оуэнс П. (2003). «Свойства легкого бетона», в Advanced Concrete Technology. Процессы . Редакторы Дж. Ньюман и Б. Чу (Оксфорд: Баттерворт — Хайнеманн), 3–29. doi:10.1016/b978-075065686-3/50288-3

CrossRef Full Text | Google Scholar

Полат Р., Демирбога Р., Каракоч М.Б. и Туркмен И. (2010). Влияние легкого заполнителя на физико-механические свойства бетона, подвергающегося воздействию циклов замораживания-оттаивания. Научные исследования холодных регионов. Тех. 60, 51–56. doi:10.1016/j.coldregions. 2009.08.010

Полный текст CrossRef | Академия Google

Шафиг П., Махмуд Х. и Джумаат М. З. (2011). Влияние стальной фибры на механические свойства легкого бетона из скорлупы масличной пальмы. Матер. Дес. 32, 3926–3932. doi:10.1016/j.matdes.2011.02.055

Полный текст CrossRef | Google Scholar

Яп С.П., Аленгарам У.Дж., Мо К.Х. и Джумаат М.З. (2017). Характеристики пластичности стальных фибробетонных балок из скорлупы масличной пальмы при изгибной нагрузке. евро. Дж. Окружающая среда. Гражданский инж. , 1–13. Дои: 10.1080/19648189.2017.1320234

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Ю М.К., Бин Махмуд Х., Анг Б.К. и Ю М.К. (2015). Влияние низкой объемной доли волокон поливинилового спирта на механические свойства легкого бетона с оболочкой масличной пальмы. Доп. Матер. науч. англ. 2015, 1–11. doi:10.1155/2015/425236

Полный текст CrossRef | Google Scholar

Ю М.К., Бин Махмуд Х., Анг Б.К. и Ю М. К. (2015). Влияние низкой объемной доли волокон поливинилового спирта на механические свойства легкого бетона с оболочкой масличной пальмы. Доп. Матер. науч. англ. 2015, 1–11. doi:10.1155/2015/425236

Полный текст CrossRef | Google Scholar

Ю М. К., Махмуд Х. Б., Шафиг П., Анг Б. К. и Ю М. К. (2016). Влияние полипропиленовых витых пучковых волокон на механические свойства высокопрочного легкого бетона из скорлупы масличной пальмы. Матер. Структура 49 (4), 1221–1233. doi:10.1617/s11527-015-0572-z

CrossRef Full Text | Google Scholar

Ю, М. К., Ю, М. К., Бех, Дж. Х., Со, Л. Х., Ли, Ф. В., и Нг, Т. К. (2020). Текст научной работы на тему «Влияние высокоэффективного полипропиленового волокна и термообработанной оболочки твердой пальмы на прочностные свойства легкого бетона» Евро. Дж. Окружающая среда. Гражданский инж. , 1–20. doi:10.1080/19648189.2018.1509022

CrossRef Full Text | Google Scholar

Ю, М. К., Ю, М.