Легкий бетон для ограждающих конструкций сельских зданий

В тресте «Карачайчеркессельстрой» - Ставропольского края разработана технология и освоено производство крупных стеновых блоков и панелей из плотных бетонов на основе вулканического пепла. Из этих изделий совхозах Карачаево-Черкесской автономной области построены двухквартирные жилые дома, оклады ядохимикатов, здания для молодняка и мастерские по ремонту сельскохозяйственной техники.

Для изготовления стеновых блоков и панелей в качестве вяжущего применяется портландцемент iM400 Новороссийского завода «Пролетарий», заполнителем служит вулканический пепел Кеиженского месторождения Кабардино-Балкарской АССР. Благодаря гидравлической активности вулканического пепла расход цемента на 1 м3 бетона стеновых блоков не превышает 200 кг.

Как показал четырехлетний опыт треста «Карачайчеркессельстрой», применять плотный пеплобетон в ограждающих конструкциях сельских зданий экономически нецелесообразно. Пеплобетон плотной структуры имеет относительно высокую объемную массу (1500— 1550 кг/м3) и значительный коэффициент теплопроводности —0,65 ккал/(м-ч-°С). Коэффициент теплопроводности кирпичной кладки равен 0,7 ккал/(м-ч-°С), следовательно, толщина стен нз пеплобетона плотной структуры должна быть такой же, как и из кирпича — от 35 до 50 см, в зависимости от назначения здания и его тепловлажностного режима. Квадратный метр стены из плотного пеплобетона толщиной 35 ом «а 2 руб. дороже кирпичной стены толщиной 38 см.

Для успешного внедрения в сельское строительство ограждающих конструкций из пеплобетона было намечено снизить его объемную массу до 1200 кг/м3. Это дает возможность снизить коэффициент теплопроводности, уменьшить толщину панелей и блоков и сократить их стоимость.



Экспериментально изучено влияние некоторых технологических факторов на поризацию пеплобетонной смеси воздухововлекаюшей добавкой ЦНИПС-1 и определена зависимость между прочностью при сжатии затвердевшего поризованного пеплобетона и величиной объема вовлеченного воздуха. Выявлено, что па величину объема вовлеченного воздуха отрицательное влияние оказывает мелкодисперсная часть вулканического пепла, которая для достижения заданной объемной массы требует повышенного расхода воздухововлекающей добавки. Вместе с тем присутствие пылевидной составляющей пепла полезно, так как она обладает повышенной гидравлической активностью по сравнению с более крупными фракциями.

С увеличением подвижности смеси и расхода воздухововлекающей добавки ЦНИПС-1 объем вовлеченного воздуха в пеплобетонную смесь увеличивается (рис. I). При подвижности пеплобетонной смеси более 10 см объем вовлеченного воздуха уменьшается, и смесь расслаивается.

Интенсивное воздухововлечение в пеплобетонную смесь происходит при подвижности последней от 6 до 10 см в зависимости от количества добавки.

Пеплобетон объемной массой в сухом состоянии 1200—1230 кг/м3 (объем вовлеченного воздуха 18—20%) можно получить при подвижности смеси равной 6 см и расходе воздухововлекающен добавки ЦНИПС-1—0,6%) массы цемента (в пересчете на сухое вещество).

Чтобы получить поризоваиный пеплобетон с прочностью три сжатии 75 кгс/см2 и объемной массой 1200 кг/м3 в сухом состоянии без увеличения расхода цемента, было предложено снизить водопотребность пеплобетонной смеси путем ее пластифицирования сульфитно-дрожжевой бражкой, а затем поризовать ее воздухововлекаюшей добавкой ЦНИПС-1.

Эксперименты проведены по следующей методике. По количественному содержанию пластифицирующей добавки все образцы были разделены на 3 группы. В первой расход СДБ принят в количестве 0,1, во второй — 0,2% и третьей—0,3%о массы цемента в пересчете на сухое вещество. По содержанию воздухововлекающей добавки ЦНИПС-1 каждая группа делилась на 6 серий. В первой серии опытов расход добавки ЦНИПС-Г составлял 0,1 %, во второй —0,2% и т. д. и в шестой серии— 0,6% массы цемента в пересчете на сухое вещество. Для всех групп и серий опытов расход вулканического пепла и цемента принимался постоянным (3:1 по массе). Количество воды (постоянное для всех групп и серий) выбиралось таким, чтобы получить подвижность смеси 6—7 см с расходом пластифицирующей добавки СДБ в количестве 0,1% массы цемента.


Отдозированный цемент и пепел перемешивали в растворомешалке в течение 1 мни, затем вводили в смесь пластифицирующую добавку СДБ вместе с 85% воды затворения и перемешивали 1 мни. Воздухововлекающая добавка ЦНИПС-1 подавалась в растворомешалку с оставшейся водой затворения, и смесь перемешивалась еще в течение 4 мил. Далее изготавливались 12 образцов-кубов, которые выдерживались в течение 3 ч, и затем пропаривались по режиму 3+8+ +3 ч с температурой изотермического прогрева 85—90°С.

Результаты испытаний образцов представлены в табл. 1.

Прочность бетона и его объемная масса наиболее стабильны при расходах добавки СДБ 0,1—0,2% и ЦНИПС-1 0,6%о веса цемента в пересчете на сухое вещество. Прочность поризованного пеплобетона, пластифицированного добавкой СДБ, при одной и той же объемной массе выше на 20—25% прочности пеплобетона, поризованного одной только воздухововлекающей добавкой ЦНИПС-1.

Производственная проверка результатов исследования, проведенная на предприятии треста «Карачайчеркессельстрой»,подтвердила правильность принятых рекомендаций. Для получения поризованной пеплобетонной смеси в технологическую линию бетоносмесительного узла были введены дополнительные устройства по приготовлению, подачи и дозированию добавок СДБ и ЦИИПС-1. На практике оказалось возможным приготовлять комбинированную добавку (СДБ+ЦНИПС-1) в одной емкости и вводить ее вместе с водой затворения в бетономешалку. _

Характеристика материала блоков и панелей приведена в табл. 2

Трехлетние натурные наблюдения свидетельствуют о стойкости материала Начиная с 1969 г., трестом «Карачайчеркессельстрой» построены двухвартирные жилые дома, столовая, несколько коровников на 200 голов каждый, овчарни. Экономический эффект от внедрения этого материала составил 97 тыс. руб. Сейчас ведется проектирование нового цеха по изготовлению легкобетонных крупных панелей для сельского строительства производительностью 20 тыс. м3 в год.