Современные искусственные пористые заполнители для бетона
Современные искусственные пористые заполнители для бетона
1. Современные искусственные пористые заполнители для бетона
Выполнила:
Цевелева Ольга
Группа ст-12
2. Легкие бетоны на пористых заполнителях
Легкие бетоны — большая группа бетонов с объемной массой
в сухом состоянии менее 1800 кг/м3, применяемых в бетонных
и железобетонных изделиях и конструкциях.
Легкие бетоны могут быть с пористыми заполнителями,
крупнопористые (беспесчаные), изготовляемые на плотном
или пористом крупном заполнителе и ячеистые с развитой
пористой структурой (общая пористость до 85%). Поэтому
легкие бетоны имеют малую теплопроводность (коэффициент
теплопроводности 0,16—0,64 Вт/м°С (0,10—0,55 ккал/м-чград).
В зависимости от вида пористого заполнителя легкие бетоны
называют керамзитобетоном, шлакобетоном, туфобетоном и
т. п. Из легких бетонов в современном строительстве
наиболее широко распространен керамзитобетон. Бетоны на
пористых заполнителях отличаются от тяжелых (обычных) по
структуре и свойствам.
В зависимости от характера заполнителей изменяется
водосодержание бетонной смеси, являющейся одним из
решающих факторов, влияющих на прочность легких бетонов.
Прочность бетона на пористых заполнителях лишь до
определенного предела зависит от прочности цементнопесчаного раствора. При дальнейшем повышении прочности
раствора прочность бетона практически не повышается, она
ограничивается низкой прочностью заполнителей.
Применение легких пористых
заполнителей позволяет получать
эффективные легкие бетоны для
теплоизоляции, стеновых панелей,
монолитных стен и разнообразных несущих
конструкций. Замена обычных тяжелых
заполнителей пористыми позволяет
существенно изменить свойства бетонов в
желаемом направлении: уменьшить
плотность, улучшить теплоизоляционные
свойства и т. д. В то же время достаточная
прочность ряда пористых заполнителей
обеспечивает возможность получения на их
основе конструкционных легких бетонов
высокой прочности.
Запасы природных пористых заполнителей в
нашей стране ограничены. Объем их
производства составляет более 6 млн. м3 в год.
В основном они добываются в Закавказье, где
и потребляются.
Применение пористых заполнителей —
отходов промышленности также носит
локальный характер: вблизи предприятий,
выдающих такие отходы.
Главный источник обеспечения
потребности строительства и
строительной индустрии нашей
страны пористыми
заполнителями для легких
бетонов — специально
созданная промышленность
искусственных пористых
заполнителей. Эта новая отрасль
быстро развивается: если в 1960
г. в СССР действовало 20
предприятий общей мощностью
немногим более 1 млн. м3, то в
1970 г. — около 200 предприятий
и выпущено более 13 млн. м3
искусственных пористых
заполнителей, а в 1987 г.— более
400 предприятий общей
мощностью около 50 млн. м3 в
год.
Предприятия по производству
искусственных пористых
заполнителей создаются там, где
в них есть потребность, и
базируются они, как правило, на
местных источниках сырья.
Себестоимость искусственных
пористых заполнителей, конечно,
выше себестоимости
промышленных отходов или
природных пористых
заполнителей (если последние
имеются в данном районе), но
часто ниже себестоимости
привозных заполнителей. Кроме
того, искусственные пористые
заполнители отличаются более
высоким качеством и
эффективностью использования в
бетонах.Из искусственных
пористых заполнителей наиболее
распространен в настоящее время
(примерно 3Д общего выпуска)
керамзит.
6. Керамзитовый гравий
Керамзитовый гравий получают путем
обжига гранул, приготовленных из
вспучивающихся глин. Это легкий и
прочный заполнитель насыпной
плотностью 250-800 кг/м3. В изломе
гранула керамзита имеет структуру
застывшей пены. Спекшаяся оболочка,
покрывающая гранулу, придает ей
высокую прочность. Керамзит,
обладающий высокой прочностью и
легкостью, является основным видом
пористого заполнителя. Керамзитовый
песок (зерна до 5 мм) получают при
производстве керамзитового гравия
(правда, в небольших количествах), а
также по методу кипящего слоя, обжигом
глиняных гранул во взвешенном
состоянии. Кроме того, его можно
получать дроблением зерен гравия.
7. Шлаковая пемза
Шлаковую пемзу изготовляют
путем быстрого охлаждения
расплава металлургических
(обычно доменных) шлаков,
приводящего к вспучиванию.
Куски шлаковой пемзы дробят и
рассеивают, получая пористый
щебень. Производство
шлаковой пемзы
распространено в районах
развитой металлургией. Здесь
себестоимость шлаковой пемзы
ниже, чём керамзита.
8. Аглопорит
9. Вспученный перлит
Вспученный
перлит изготовляют путем
обжига водосодержащих
вулканических стеклообразных
пород (перлитов, обсидианов).
При температуре 950-1200°С
вода выделяется и перлит
увеличивается в объеме 10-20
раз. Вспученный перлит
применяют, для производства
легких бетонов и
теплоизоляционных изделий.
Заполнители для бетонов и растворов: виды и классификация.
Бетонные строительные смеси различаются по структуре и составу. Все зависит от компонентов, используемых при их приготовлении. Непостоянными ингредиентами, которые определяют целевое назначение стройматериалов, являются заполнители. В бетонах наблюдается более высокая пористость, непроницаемость или другие специальные свойства, такие как жаростойкость, кислотоустойчивость.
Определение
Заполнители представляют собой натуральные или искусственные вещества, гранулометрический состав которых строго определенный. Их добавляют в бетонную смесь в требуемом соотношении к остальным компонентам. Большее или меньшее количество и тип наполнителя определяют марки бетона, а также свойства готового изделия.
Принцип действия заполнителя: зерна определенной фракции скрепляются с цементом, преобразуясь в прочное камневидное тело.
Содержание наполнителя в бетоне может достигать 80%. Это позволяет снизить расход цемента, песка и более дорогостоящих добавок без потери необходимых свойств.
Назначение
Число заполнителей может быть различным, зависит от того, для каких целей готовится бетонная смесь. Число заполнителей может быть различным, зависит от того, для каких целей готовится бетонная смесь.Целью применения заполнителей для цементной смеси является создание прочного каркаса, выдерживающего мощные нагрузки. Готовый продукт способен противостоять разрушениям, имеет высокий коэффициент усадки и придает антикоррозионные свойства арматурному каркасу.
Овражный и карьерный песок с мелкой фракцией применяются в качестве наполнителей для кладочных смесей. Для осуществления конструкционных работ из бетона, используется речной песок с минимальным содержанием примесей. Для приготовления штукатурных смесей применяется мраморная или гранитная крошка круглой формы с фракционным составом до 3 мм.
Таким заполнителям отдают предпочтение при приготовлении бетонов промышленного, жилищного, военного назначения. Такой категории веществ отвечает щебень или гравий с размером зерен 0,5—12 см и насыпной плотностью более 1 000 кг/м3. Наиболее крупные материалы предназначены для строительства массивных конструкций или кладки слоев толщиной более 40 см.
На мелких заполнителях готовятся бетоны для монолитного, индивидуального и каркасного строительства, например, при обустройстве фундаментов. Такие фракции удобны для смешения в портативных бетономешалках. Когда высокая прочность не требуется, наполнителем могут быть отходы производства, такие как шлаки, зола, кирпичный бой, бетонная крошка.
На пористом заполнителе, таком как керамзит, туф, пемза, вермикулит, пенопласт, готовится легкая марка строительной смеси, используемой в малоэтажном строительстве. Из их растворов делают стяжки, легкие стеновые блоки. Насыпная плотность заполняющих веществ до 1 000 кг/м3. Они снижают теплотехнические параметры готовых конструкций за счет уменьшения густоты строительной смеси.
Порошковые и газообразующие добавки используются при изготовлении сверхлегких пористых бетонов с повышенными теплоизоляционными характеристиками. С их помощью получают пено- и газобетон. Заполнитель дает такие преимущества бетону:
- Экономия основного вяжущего вещества — цемента.
- Нормализация усадочных деформаций и снижение напряжений от усадки в 10 раз.
- Повышение прочности бетона за счет создания жесткого скелета.
- Снижение ползучести раствора.
- Увеличение упругости.
- Снижение плотности и теплоотдачи при применении легких пористых веществ, что позволяет создавать большие, но легкие строительные блоки.
- Возможность обеспечение защитных свойств от радиации за счет применения сверхтяжелых и гидратных заполнителей.
Основные виды и их описание
Вспученный перлит — искусственный заполнитель для бетона. Вспученный перлит — искусственный заполнитель для бетона.Сегодня предлагается широкий ассортимент наполнителей для цементных смесей, придающих готовым конструкциям разные технико-экономические свойства. Подразделение на виды осуществляется по величине частиц и по назначению добавки. Основная классификация заполнителей бетона включает такие группы, как:
- природные вещества;
- искусственные материалы;
- промышленные отходы.
Первый и третий типы добавляются в бетонную массу без изменения свойств, внешнего вида или химического содержания. Искусственно полученные заполнители получают из нерудных материалов путем предварительной обработки. Их основные достоинства заключаются в высокой чистоте и отменном качестве, благодаря чему желаемый материал будет полностью соответствовать предъявляемым требованиям.
Мелкие добавки
Вещества с величиной зерна 0,16-5 мм используются с целью уменьшения зазоров между большими частицами смеси. В зависимости от выбранного соотношения ингредиентов, варьируется крепость готового бетонного изделия. Наиболее распространенным мелким заполнителем является натуральный или искусственный песок. Природный песок классифицируется на слюду, кварцевый материал, кальцит, полевой шпат. На качество песка влияют минеральное содержание и фракционность, наличие глины или других примесей.
Зернистость контролируется рассевом на ситах с разной величиной ячеек. Содержание пыли должно быть менее 5%, а частицы более крупного размера (свыше 10 мм) не должны присутствовать вообще. Оставшаяся фракция распределяется по гранулометрическому модулю. От точности размерного состава песка зависят конечные свойства бетона.
От органических примесей и глины песок тщательно отмывается, так как они способны снизить морозостойкость готового изделия. Бетон на мелком заполнителе, таком как тонкораздробленная полимерная фибра, позволяет получить плотные безусадочные конструкции.
Наполнители повышенной крупности
Самым распространенным типом крупного наполнителя является гравий или щебень с величиной 0,5—7 см. Гравий состоит из гладких частиц округлой формы, а щебень — из шероховатых элементов неправильной геометрии. Для некоторых сверхтяжелых бетонов применяются наполнители, у которых средняя величина составляет 15 см. Самым распространенным типом крупного наполнителя является гравий или щебень с величиной 0,5—7 см. Гравий состоит из гладких частиц округлой формы, а щебень — из шероховатых элементов неправильной геометрии. Для некоторых сверхтяжелых бетонов применяются наполнители, у которых средняя величина составляет 15 см.Щебень считается более чистым, так как создается искусственным путем. В гравии, как природном материале, встречаются примеси. Шероховатость щебня повышает адгезионные свойства цемента, поэтому его чаще используют в растворах для приготовления высокопрочных конструкций.
Качества крупных материалов определяются по минеральному содержанию, фракционности, степени прочности сырья. Последний показатель должен минимум в полтора раза превышать прочность получаемого бетона. Морозостойкость заполнителя отвечает за стойкость бетонной массы к критично низким температурам
Классификация по назначению
Существуют заполнители для целевого использования:
- получения тяжелых или облегченных стройматериалов;
- приготовления декоративных смесей;
- создания плотных бетонов с повышенной теплоизоляцией;
- образования кислотостойких, жаростойких, радиационноустойчивых или им подобных изделий особого назначения.
Специальные заполнители
Жаростойкостью, пожаростойкостью, радиационной стойкостью, повышенной пористостью, морозо- и теплостойкостью и подобными свойствами наделяются изделия с раствором на специфических заполняющих веществах.
Современные искусственные пористые заполнители для бетона
ЗАПОЛНИТЕЛИ ПОРИСТЫЕ ДЛЯ ЛЕГКИХ БЕТОНОВ
Fillers porous for light concrete. Specifications
Дата введения 2015-01-01
Предисловие
Цели, основные принципы и общие правила проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены ГОСТ 1.0 "Межгосударственная система стандартизации. Основные положения" и ГОСТ 1.2 "Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Правила разработки, принятия, обновления и отмены"
Сведения о стандарте
1 РАЗРАБОТАН Закрытым акционерным обществом "НИИКерамзит" (ЗАО "НИИКерамзит") при участии Некоммерческой организации "Союз производителей керамзита и керамзитобетона" (НО "СПКиК") и Научно-исследовательского, проектно-конструкторского и технологического института бетона и железобетона им.А.А.Гвоздева (НИИЖБ), подразделения ОАО "НИЦ "Строительство"
2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 465 "Строительство"
3 ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол от 14 ноября 2013 г. N 44)
За принятие проголосовали:
Краткое наименование страны по МК (ИСО 3166) 004-97
Сокращенное наименование национального органа по стандартизации
Минэкономики Республики Армения
Госстандарт Республики Беларусь
Госстандарт Республики Казахстан
4 Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 30 декабря 2013 г. N 2397-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 32496-2013 введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 января 2015 г.
6 ПЕРЕИЗДАНИЕ. Ноябрь 2019 г.
Информация о введении в действие (прекращении действия) настоящего стандарта и изменений к нему на территории указанных выше государств публикуется в указателях национальных стандартов, издаваемых в этих государствах, а также в сети Интернет на сайтах соответствующих национальных органов по стандартизации.
В случае пересмотра, изменения или отмены настоящего стандарта соответствующая информация будет опубликована на официальном интернет-сайте Межгосударственного совета по стандартизации, метрологии и сертификации в каталоге "Межгосударственные стандарты"
1 Область применения
Настоящий стандарт распространяется на искусственные пористые гравий (керамзитовый, шунгизитовый, аглопоритовый), щебень (керамзитовый, шлакопемзовый, аглопоритовый) и песок (керамзитовый дробленый и обжиговый, шунгизитовый, аглопоритовый, шлакопемзовый) (далее - пористые заполнители), применяемые в качестве заполнителей при приготовлении легких бетонов по ГОСТ 25820 и силикатных бетонов по ГОСТ 25214.
Допускается применять другие виды эффективных искусственных пористых заполнителей, в том числе из отходов промышленности, на которые действуют утвержденные нормативные документы.
Настоящий стандарт не распространяется на вспученные вермикулит, перлит и термолит.
2 Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты. Для датированных ссылок применяют только указанное издание ссылочного стандарта, для недатированных - последнее издание (включая все изменения):
ГОСТ 2226 Мешки из бумаги и комбинированных материалов. Общие технические условия
ГОСТ 7076 Материалы и изделия строительные. Метод определения теплопроводности и термического сопротивления при стационарном тепловом режиме
ГОСТ 9758 Заполнители пористые неорганические для строительных работ. Методы испытаний
ГОСТ 25214 Бетон силикатный плотный. Технические условия
ГОСТ 25820 Бетоны легкие. Технические условия
ГОСТ 30090 Мешки и мешочные ткани. Общие технические условия
ГОСТ 30108 Материалы и изделия строительные. Определение удельной эффективной активности естественных радионуклидов
3 Термины и определения
В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:
3.1 заполнители искусственные пористые: Заполнители, полученные из минерального сырья в результате промышленной переработки, включая термическое или иное воздействие.
3.2 гравий шунгизитовый: Искусственный пористый заполнитель, полученный обжигом со вспучиванием подготовленных гранул (зерен) из шунгитового сырья, содержащего тонкораспределенный аморфный углерод - шунгит.
3.3 гравий аглопоритовый: Искусственный пористый заполнитель, имеющий округлую или гравелистую форму, полученный спеканием песчано-глинистых пород на решетках агломерационной машины.
3.4 щебень аглопоритовый: Искусственный пористый заполнитель, полученный спеканием песчано-глинистых пород на решетках агломерационной машины непрерывного или переменного действия.
3.5 гравий керамзитовый: Искусственный пористый заполнитель ячеистого строения округлой или гравелистой формы с шероховатой поверхностью, полученный при вспучивании (увеличении в объеме) полуфабриката в результате обжига легкоплавкого глинистого сырья.
3.6 щебень керамзитовый: Искусственный пористый заполнитель произвольной, преимущественно угловатой формы, полученный при вспучивании в результате обжига фракционированного камнеподобного глинистого сырья или дроблении керамзита фракции более 20 мм.
3.7 щебень шлакопемзовый: Искусственный пористый заполнитель, полученный поризацией расплава шлаков металлургического производства.
3.8 коэффициент размягчения: Отношение прочности заполнителя в насыщенном водой состоянии к прочности заполнителя в сухом состоянии.
3.9 коэффициент формы зерен: Отношение наибольшего размера зерен гравия к наименьшему.
3.10 легкие бетоны: Искусственные каменные материалы, полученные в результате затвердевания рационально подобранной смеси пористых заполнителей, минеральных и органических добавок, вяжущего и воды, марок по средней плотности в сухом состоянии D200-D2000.
4 Технические требования
4.1 Пористые заполнители для легких бетонов должны соответствовать требованиям настоящего стандарта и изготовляться по технологическому регламенту, утвержденному предприятием-изготовителем.
4.2 Зерновой состав
4.2.1 Пористые заполнители в зависимости от размеров зерен подразделяют:
- на крупный заполнитель (гравий и щебень) размером зерен от 5 до 40 мм;
- мелкий заполнитель (пористый песок) размером зерен менее 5 мм.
4.2.2 Гравий и щебень должны изготовляться следующих основных фракций:
По согласованию изготовителя с потребителем допускается изготовление смеси фракций гравия и щебня от 2,5 до 10 мм и от 5 до 20 мм.
В смеси фракций гравия и щебня от 2,5 до 10 мм и от 5 до 20 мм содержание зерен размером от 5 до 10 мм должно быть от 25% до 50% по массе.
По согласованию с потребителем допускается изготовление гравия и щебня других фракций.
4.2.3 Полные остатки на контрольных ситах при рассеве гравия и щебня приведены в таблице 1.
Диаметр отверстия контрольного сита, мм
Полный остаток сите, %, по массе
Примечание - , - наибольший и наименьший номинальные диаметры контрольных сит, соответствующие наименьшим и наибольшим номинальным размерам зерен.
Массовая доля зерен мелкой фракции (меньше ) не должна превышать 15%.
Массовая доля зерен крупной фракции (больше ) не должна превышать 10%.
4.2.4 Пористый песок в зависимости от области применения подразделяют на три группы:
- 1 - песок, применяемый для легкого конструкционного бетона;
- 2 - песок, применяемый для легкого конструкционно-теплоизоляционного бетона;
- 3 - песок, применяемый для легкого теплоизоляционного бетона.
4.2.5 Зерновой состав пористого песка, применяемого для изготовления легких конструкционно-теплоизоляционных и конструкционных бетонов, должен находиться в пределах, указанных в таблице 2.
Основные виды искусственных пористых заполнителей
Заполнитель занимает в бетоне до 80% его объема. Получение легкого бетона с оптимальными свойствами существенно зависит от вида применяемого искусственного пористого заполнителя (см. схему). Свойства заполнителя определяются прежде всего его объемной насыпной массой. Установлены следующие марки пористого заполнителя по объемной массе (в кг/м3): 50, 100, 150, 200, 250, 800, 350, 400, 450, 500, 600, 700, 800, 900 и 1000. Для песка примята дополнительная марка 1200 кг/м3.
Пo химическому составу пористые заполнители разделяют на кислые и основные. Они могут иметь различное соотношение стекловидной и кристаллической фаз. Слагающее их вещество может находиться почти целиком в стекловидной фазе (кислые гранулированные доменные шлаки, керамзит из хорошо вспучиваемых глин) или же иметь преимущественно кристаллическую структуру (некоторые карбонатные заполнители). Такие заполнители, как аглопорит, в равной мере содержат стекловидную и кристаллическую фазу.
Искусственные пористые заполнители подразделяются на мелкие и крупные: к мелким относятся сыпучие материалы (песок) объемной насыпной массой (в высушенном состоянии) не более 1200 кг/м3 при крупности зерен до 5 мм, к крупным — зерна от 5 до 40 мм при объемной массе не более 1000 кг/м3.
Крупные заполнители для легкого бетона применяют пористые, мелкие же могут быть в некоторых случаях плотными. Так, для конструктивных легких бетонов, от которых требуется не только повышенная прочность, но и возможно меньшая деформативность, рекомендуется в качестве мелкого заполнителя кварцевый песок.
Естественные заполнители получают из природного пористого камня с применением механических методов переработки (дробления, рассева). Искусственные заполнители изготовляют как из минерального сырья, представляющего собой преимущественно осадочные породы (реже вулканического происхождения), так и из: побочных продуктов металлургической, энергетической; промышленности. Производство их предусматривает применение более сложных технологических процессов: спекания, вспучивания и поризации нагретой или расплавленной массы. Такие заполнители в зависимости от формы зерен и характера их поверхности могут быть гравиевидные и ще б невидные, с закрытой и открытой пористостью.
В процессе производства искусственных заполнителей можно изменять их пористость, прочность и другие свойства. Учитывая эти преимущества, легкие бетоны получают в основном па искусственных заполнителях. К 1975 г. объем применяемых в строительстве искусственных заполнителей будет в 8 раз превышать добычу естественных пористых заполнителей.
Известны четыре основных метода поризациии сырья при его термической обработке:
1) предварительное вспенивание исходной шихты;
2) выгорание органических добавок пли примесей;
3) вспучивание исходной шихты в пиропластическом состоянии газообразными продуктами;
4) вспучивание расплава газо- и парообразными продуктами.
Несколько обособленное положение занимает агломерация, при которой поризация достигается в результате одновременного действия ряда процессов: выгорания топлива, испарения влаги, контактного спекания отдельных зерен и лишь частично вспучивания.
Современные искусственные пористые заполнители для бетона
ЗАПОЛНИТЕЛИ ПОРИСТЫЕ НЕОРГАНИЧЕСКИЕ ДЛЯ СТРОИТЕЛЬНЫХ РАБОТ
Non-organic porous aggregates for construction work. Test methods
Дата введения 2013-11-01
Цели, основные принципы и основной порядок работ по межгосударственной стандартизации установлены ГОСТ 1.0-92 "Межгосударственная система стандартизации. Основные положения" и ГОСТ 1.2-2009 "Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Правила разработки, принятия, применения, обновления и отмены"
Сведения о стандарте
1 РАЗРАБОТАН Закрытым акционерным обществом "НИИКерамзит" (ЗАО "НИИ Керамзит") при участии Некоммерческой организации "Союз производителей керамзита и керамзитобетона" (НО "СПКиК")
2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 465 "Строительство"
3 ПРИНЯТ Межгосударственной научно-технической комиссией по стандартизации, техническому нормированию и оценке соответствия в строительстве (протокол от 4 июня 2012 г. N 40, приложение В, дополнение N 1)
За принятие проголосовали:
Краткое наименование страны по
МК (ИСО 3166) 04-97
Сокращенное наименование национального органа государственного управления строительством
Государственный комитет градостроительства и архитектуры
Агентство по делам строительства и жилищно-коммунального хозяйства
Министерство строительства и регионального развития
Министерство регионального развития
Агентство по строительству и архитектуре при Правительстве
Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном информационном указателе "Национальные стандарты", а текст изменений и поправок - в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте национального органа Российской Федерации по стандартизации в сети Интернет
1 Область применения
Настоящий стандарт распространяется на пористые неорганические природные и искусственные заполнители, предназначенные для применения в качестве заполнителей легких бетонов, изготовления теплоизоляционных изделий, засыпок и других областях, и устанавливает методы их испытаний.
Методы, приведенные в настоящем стандарте, применяют при проведении лабораторных и опытно-промышленных испытаний, для прогнозирования показателей свойств заполнителя. Результаты испытаний используются при разработке нормативных документов, технических условий, рекомендаций, технологических регламентов на производство заполнителя, а также для оценки качества сырья при геологической разведке месторождений для утверждения запасов полезных ископаемых.
2 Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие межгосударственные стандарты:
ГОСТ OIML R 111-1-2009 Государственная система обеспечения единства измерений. Гири классов , , , , , , , и . Метрологические и технические требования
ГОСТ 125-79 Вяжущие гипсовые. Технические условия
ГОСТ 166-89 (ИСО 3599-76) Штангенциркули. Технические условия
ГОСТ 177-88 Водорода перекись. Технические условия
ГОСТ 310.2-76 Цементы. Методы определение тонкости помола
ГОСТ 310.3-76 Цементы. Методы определения нормальной густоты, сроков схватывания и равномерности изменения объема
ГОСТ 310.4-81 Цементы. Методы определения предела прочности при изгибе и сжатии
ГОСТ 427-75 Линейки измерительные металлические. Технические условия
ГОСТ 450-77 Кальций хлористый технический. Технические условия
ГОСТ 1277-75 Реактивы. Серебро азотнокислое. Технические условия
ГОСТ 1465-80 Напильники. Технические условия
ГОСТ 1770-74 Посуда мерная лабораторная стеклянная. Цилиндры, мензурки, колбы, пробирки. Общие технические условия
ГОСТ 2603-79 Реактивы. Ацетон. Технические условия
ГОСТ 2874-82* Вода питьевая. Гигиенические требования и контроль за качеством
* В Российской Федерации действует ГОСТ Р 51232-98.
ГОСТ 3760-79 Реактивы. Аммиак водный. Технические условия
ГОСТ 3826-82 Сетки проволочные тканые с квадратными ячейками. Технические условия
ГОСТ 4166-76 Реактивы. Натрий сернокислый. Технические условия
ГОСТ 4171-76 Реактивы. Натрия сульфат 10-водный. Технические условия
ГОСТ 4204-77 Реактивы. Кислота серная. Технические условия
ГОСТ 4233-77 Реактивы. Натрий хлористый. Технические условия
ГОСТ 4919.1-77 Реактивы и особо чистые вещества. Методы приготовления растворов индикаторов
ГОСТ 5009-82 Шкурка шлифовальная тканевая. Технические условия
ГОСТ 5774-76 Вазелин конденсаторный. Технические условия
ГОСТ 5802-86 Растворы строительные. Методы испытаний
ГОСТ 6139-2003 Песок для испытаний цемента. Технические условия
ГОСТ 6456-82 Шкурка шлифовальная бумажная. Технические условия
ГОСТ 6613-86 Сетки проволочные тканые с квадратными ячейками. Технические условия
ГОСТ 6709-72 Вода дистиллированная. Технические условия
ГОСТ 7076-99 Материалы и изделия строительные. Метод определения теплопроводности и термического сопротивления при стационарном тепловом режиме
ГОСТ 7165-93 (МЭК 564-77) Мосты постоянного тока для измерения сопротивления
ГОСТ 7473-2010 Смеси бетонные. Технические условия
ГОСТ 8269.0-97 Щебень и гравий из плотных горных пород и отходов промышленного производства для строительных работ. Методы физико-механических испытаний
ГОСТ 8711-93 (МЭК 51-2-84) Приборы аналоговые показывающие электроизмерительные прямого действия и вспомогательные части к ним. Часть 2. Особые требования к амперметрам и вольтметрам
ГОСТ 8735-88 Песок для строительных работ. Методы испытаний
ГОСТ 8736-93 Песок для строительных работ. Технические условия
ГОСТ 9147-80 Посуда и оборудование лабораторные фарфоровые. Технические условия
ГОСТ 9245-79 Потенциометры постоянного тока измерительные. Общие технические условия
ГОСТ 9500-84 Динамометры образцовые переносные. Общие технические требования
ГОСТ 9533-81 Кельмы, лопатки и отрезовки. Технические условия
ГОСТ 9757-90 Гравий, щебень и песок искусственные пористые неорганические. Технические условия
ГОСТ 10180-2012 Бетоны. Методы определения прочности по контрольным образцам
ГОСТ 10181-2000 Смеси бетонные. Методы испытаний
ГОСТ 10484-78 Реактивы. Кислота фтористоводородная. Технические условия
ГОСТ 10597-87 Кисти и щетки малярные. Технические условия
ГОСТ 10832-2009 Песок и щебень перлитовые вспученные. Технические условия
ГОСТ 12026-76 Бумага фильтровальная лабораторная. Технические условия
ГОСТ 12172-74 Клеи фенолополивинилацетальные. Технические условия
ГОСТ 14919-83 Электроплиты, электроплитки и жарочные электрошкафы бытовые. Общие технические условия
Современные искусственные пористые заполнители для бетона
НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ЗОЛЫ, ШЛАКИ И ЗОЛОШЛАКОВЫЕ СМЕСИ ТЭС ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ИСКУССТВЕННЫХ ПОРИСТЫХ ЗАПОЛНИТЕЛЕЙ
Ashes, slags and ash-slags mixtures of HPP for manufacturing of artificial porous aggregates. Specifications
Предисловие
1 РАЗРАБОТАН Акционерным обществом "НИИКерамзит" (АО "НИИКерамзит") при участии Некоммерческой организации "Союз производителей керамзита и керамзитобетона" (НО "СПКиК")
2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 465 "Строительство"
4 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
5 ПЕРЕИЗДАНИЕ. Ноябрь 2019 г.
1 Область применения
Настоящий стандарт распространяется на золы уноса (далее - золы), шлаки и золошлаковые смеси тепловых электростанций (ТЭС), применяемые в качестве сырья для производства искусственных пористых заполнителей: зольного и шлакозитового гравия, глинозольного и глиношлакового гравия и щебня, зольного аглопоритового гравия и щебня, глинозольного и глиношлакового песка, зольного аглопоритового песка по ГОСТ 33928 применяемых при изготовлении легких бетонов по ГОСТ 25820 и силикатных бетонов по ГОСТ 25214.
Настоящий стандарт не распространяется на золы тепловых электростанций (ТЭС), предназначенные для производства безобжигового зольного гравия.
Настоящий стандарт не распространяется на золы, шлаки и золошлаковые смеси тепловых электростанций (ТЭС), предназначенные для использования в качестве компонентов для изготовления бетонов и строительных растворов по ГОСТ 25592, ГОСТ 25818 и ГОСТ 26644.
2 Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:
ГОСТ 310.2 Цементы. Методы определения тонкости помола
ГОСТ 8269.1 Щебень и гравий из плотных горных пород и отходов промышленного производства для строительных работ. Методы химического анализа
ГОСТ 9758 Заполнители пористые неорганические для строительных работ. Методы испытаний
ГОСТ 10538 Топливо твердое. Методы определения химического состава золы
ГОСТ 21216-2014 Сырье глинистое. Методы испытаний
ГОСТ 25214 Бетон силикатный плотный. Технические условия
ГОСТ 25592 Смеси золошлаковые тепловых электростанций для бетонов. Технические условия
ГОСТ 25818 Золы-уноса тепловых электростанций для бетонов. Технические условия
ГОСТ 25820 Бетоны легкие. Технические условия
ГОСТ 26644 Щебень и песок из шлаков тепловых электростанций для бетона. Технические условия
ГОСТ 30108 Материалы и изделия строительные. Определение удельной эффективной активности естественных радионуклидов
ГОСТ 32026 Сырье глинистое для производства керамзитовых гравия, щебня и песка. Технические условия
ГОСТ 33928 Заполнители искусственные пористые на основе зол и шлаков ТЭС. Технические условия
ГОСТ Р 55661 Топливо твердое минеральное. Определение зольности
Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты" за текущий год. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого стандарта с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого стандарта с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего стандарта в ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку.
3 Термины и определения
В настоящем стандарте применены термины по ГОСТ 9758, ГОСТ 25214, ГОСТ 25820, ГОСТ 33928, а также следующие термины с соответствующими определениями:
3.1 зола (зола сухого удаления): Тонкодисперсный материал с размером частиц менее 0,315 мм (основную фракцию составляют частицы с размером 0,08 мм), образующийся из минеральной части твердого топлива, сжигаемого в пылевидном состоянии, и улавливаемый золоулавливающими устройствами из дымовых газов тепловых электростанций.
3.2 шлак: Грубодисперсный материал с размером зерен от 0,315 мм до 40 мм, образующийся из минеральной части твердого топлива, агрегирующийся в нижней части топочного пространства тепловых агрегатов и удаляемый в жидком, кусковом или частично порошкообразном состоянии.
3.3 золошлаковая смесь: Полидисперсная смесь из золы и шлака, образующаяся при их совместном складировании на тепловых электростанциях.
3.4 зольная составляющая: Частицы золы и шлака размером менее 0,315 мм.
Примечание - В зависимости от свойств золы и золошлаковой смеси количество зольной составляющей в шихте может находиться в пределах от 20 до 70%.
3.5 точечная проба: Проба золы, шлака и золошлаковой смеси, отбираемая от партии либо из мест их образования и складирования для получения объединенной пробы.
3.6 объединенная проба: Проба золы, шлака и золошлаковой смеси, полученная путем объединения точечных проб.
3.7 лабораторная проба: Проба золы, шлаков и золошлаковых смесей, отобранная от объединенной пробы методом квартования и предназначенная для проведения испытаний, предусмотренных настоящим стандартом.
3.8 число пластичности: Разность значений влажностей откорректированной шихты на основе зол, молотых шлаков или золошлаковых смесей (далее - откорректированная шихта), соответствующих нижней границе текучести и границе раскатывания (при переходе массы из пластичного состояния в хрупкое).
4 Технические требования
4.1 Золы, шлаки и золошлаковые смеси, применяемые в качестве сырья для производства искусственных пористых заполнителей, должны соответствовать требованиям настоящего стандарта.
4.2 Для корректировки состава и свойств шихты для производства искусственных пористых заполнителей, содержащей золы, шлаки и золошлаковые смеси, следует вводить глинистое сырье, соответствующее ГОСТ 32026, а также легкоплавкие компоненты, органические, минеральные и комплексные добавки, в т.ч. отходы промышленности.
4.3 Не допускается содержание в золах, шлаках и золошлаковых смесях посторонних загрязняющих включений (грунта, карбонатных включений, растительных и древесных остатков, строительного мусора, кирпичного и стеклянного боя и т.д.).
4.4 Удельная эффективная активность естественных радионуклидов золы, шлаков и золошлаковых смесей не должна превышать 370 Бк/кг.
4.5 Содержание основных химических составляющих должно находиться в пределах, указанных в таблице 1.
Современные искусственные пористые заполнители для бетона
1. Современные искусственные пористые заполнители для бетона
Выполнила:
Цевелева Ольга
Группа ст-12
2. Легкие бетоны на пористых заполнителях
Легкие бетоны — большая группа бетонов с объемной массой
в сухом состоянии менее 1800 кг/м3, применяемых в бетонных
и железобетонных изделиях и конструкциях.
Легкие бетоны могут быть с пористыми заполнителями,
крупнопористые (беспесчаные), изготовляемые на плотном
или пористом крупном заполнителе и ячеистые с развитой
пористой структурой (общая пористость до 85%). Поэтому
легкие бетоны имеют малую теплопроводность (коэффициент
теплопроводности 0,16—0,64 Вт/м°С (0,10—0,55 ккал/м-чград).
В зависимости от вида пористого заполнителя легкие бетоны
называют керамзитобетоном, шлакобетоном, туфобетоном и
т. п. Из легких бетонов в современном строительстве
наиболее широко распространен керамзитобетон. Бетоны на
пористых заполнителях отличаются от тяжелых (обычных) по
структуре и свойствам.
В зависимости от характера заполнителей изменяется
водосодержание бетонной смеси, являющейся одним из
решающих факторов, влияющих на прочность легких бетонов.
Прочность бетона на пористых заполнителях лишь до
определенного предела зависит от прочности цементнопесчаного раствора. При дальнейшем повышении прочности
раствора прочность бетона практически не повышается, она
ограничивается низкой прочностью заполнителей.
Применение легких пористых
заполнителей позволяет получать
эффективные легкие бетоны для
теплоизоляции, стеновых панелей,
монолитных стен и разнообразных несущих
конструкций. Замена обычных тяжелых
заполнителей пористыми позволяет
существенно изменить свойства бетонов в
желаемом направлении: уменьшить
плотность, улучшить теплоизоляционные
свойства и т. д. В то же время достаточная
прочность ряда пористых заполнителей
обеспечивает возможность получения на их
основе конструкционных легких бетонов
высокой прочности.
Запасы природных пористых заполнителей в
нашей стране ограничены. Объем их
производства составляет более 6 млн. м3 в год.
В основном они добываются в Закавказье, где
и потребляются.
Применение пористых заполнителей —
отходов промышленности также носит
локальный характер: вблизи предприятий,
выдающих такие отходы.
Главный источник обеспечения
потребности строительства и
строительной индустрии нашей
страны пористыми
заполнителями для легких
бетонов — специально
созданная промышленность
искусственных пористых
заполнителей. Эта новая отрасль
быстро развивается: если в 1960
г. в СССР действовало 20
предприятий общей мощностью
немногим более 1 млн. м3, то в
1970 г. — около 200 предприятий
и выпущено более 13 млн. м3
искусственных пористых
заполнителей, а в 1987 г.— более
400 предприятий общей
мощностью около 50 млн. м3 в
год.
Предприятия по производству
искусственных пористых
заполнителей создаются там, где
в них есть потребность, и
базируются они, как правило, на
местных источниках сырья.
Себестоимость искусственных
пористых заполнителей, конечно,
выше себестоимости
промышленных отходов или
природных пористых
заполнителей (если последние
имеются в данном районе), но
часто ниже себестоимости
привозных заполнителей. Кроме
того, искусственные пористые
заполнители отличаются более
высоким качеством и
эффективностью использования в
бетонах.Из искусственных
пористых заполнителей наиболее
распространен в настоящее время
(примерно 3Д общего выпуска)
керамзит.
6. Керамзитовый гравий
Керамзитовый гравий получают путем
обжига гранул, приготовленных из
вспучивающихся глин. Это легкий и
прочный заполнитель насыпной
плотностью 250-800 кг/м3. В изломе
гранула керамзита имеет структуру
застывшей пены. Спекшаяся оболочка,
покрывающая гранулу, придает ей
высокую прочность. Керамзит,
обладающий высокой прочностью и
легкостью, является основным видом
пористого заполнителя. Керамзитовый
песок (зерна до 5 мм) получают при
производстве керамзитового гравия
(правда, в небольших количествах), а
также по методу кипящего слоя, обжигом
глиняных гранул во взвешенном
состоянии. Кроме того, его можно
получать дроблением зерен гравия.
7. Шлаковая пемза
Шлаковую пемзу изготовляют
путем быстрого охлаждения
расплава металлургических
(обычно доменных) шлаков,
приводящего к вспучиванию.
Куски шлаковой пемзы дробят и
рассеивают, получая пористый
щебень. Производство
шлаковой пемзы
распространено в районах
развитой металлургией. Здесь
себестоимость шлаковой пемзы
ниже, чём керамзита.
8. Аглопорит
9. Вспученный перлит
Вспученный
перлит изготовляют путем
обжига водосодержащих
вулканических стеклообразных
пород (перлитов, обсидианов).
При температуре 950-1200°С
вода выделяется и перлит
увеличивается в объеме 10-20
раз. Вспученный перлит
применяют, для производства
легких бетонов и
теплоизоляционных изделий.
Искусственные пористые заполнители бетона
Введение поверхностно-активных добавок и пористых заполнителей эффективно облегчают бетонные смеси, а разнообразие наполнителей увеличивает количество разновидностей лёгкого бетона. В конструктивных бетонах марок 100 — 250 эффективность таких добавок в отношении прочности незначительна или вовсе не наблюдается. Большинство искусственных и естественных пористых заполнителей отличается относительно большим для легкого бетона объемным весом. Пески, получаемые дроблением крупного пористого заполнителя, обычно (за исключением наиболее легкой разновидности керамзита) имеют объемный вес. На таких заполнителях не удается получить плотные легкие бетоны, удовлетворяющие требования, предъявляемые конструкциями, толщина которых зависит от теплопроводности бетона.
Разновидности искуственных наполнителей и виды лёгкого бетона
Деформативные свойства легкого бетона выше, чем у обычного тяжелого, и зависят от марки, состава бетона, а также свойств, крупного заполнителя. Свойства мелкого заполнителя при оптимальном его содержании в бетоне сказываются в меньшей степени. Степень ползучести бетона зависит не только от свойств исходных материалов, но и от многочисленных технологических факторов и у исследователей показана со значительными расхождениями. Поэтому определение этой характеристики для отдельных разновидностей легкого бетона связано с необходимостью проведения соответствующих испытаний.
Сцепление легких бетонов с гладкой арматурой ввиду большей величины их усадки, как правило, лучше, чем у тяжелых. При этом силы сцепления тем большие, чем выше марка и возраст бетона. Водо-поглощение легких бетонов в основном зависит от структуры и степени пористости заполнителя, а также от содержания цемента. Величина водо-поглощения тем выше, чем ниже объемный вес заполнителя и меньше содержание цемента в бетоне. В зависимости от объемного веса заполнителей.
Читайте также: