21.06.2017
Гидроизоляция в комнате, где будет устанавливаться ванна или душ, должна быть качественной, ведь именно здесь возможны постоянные...


21.06.2017
Мрамор появляется в результате соединения известняка и доломита под воздействием перекристаллизации различных осадочных пород в...


21.06.2017
Трактор - это техника, без которой сложно представить выполнение дорожно-строительных, землеройных и других работ. Именно поэтому...


20.06.2017
При монтаже пластиковых окон немаловажным пунктом является оформление ее откосов. Для отделки проемов используется материал, из...


20.06.2017
Первые недели жизни малышу требуется на сон не менее 18 часов в сутки. Поэтому очень важно правильно организовать место для сна....


20.06.2017
Утепление или же преобразование лоджии собственными силами, как и при работе профессионалов, всегда начинается с робот по ее...


Применение песчаного бетона вместо керамзитобетона

21.03.2017

Производство изделий из керамзитобетона в Московской промышленности сборного железобетона сосредоточено на ряде специализированных заводов, как правило, не использующих щебень в технологическом процессе. Конструкции, изготавливаемые на этих заводах, могут быть разделены на две основные группы: ограждающие (блоки, панели) и изделия из конструктивного керамзитобетона. Известно, что расход цемента в керамзитобетоне в среднем на 20% выше, чем в равнопрочном тяжелом бетоне, и примерно равен расходу цемента в песчаном бетоне. Это обстоятельство делает Целесообразным использование песчаного бетона вместо конструктивного керамзитобетона в рамках существующих технологических схем. Песчаный бетон M100-300 может быть приготовлен на существующем бетоносмесительном оборудовании, уплотнен на существующих виброплощадках, длительность термообработки песчаного бетона нe выше, чем у керамзитобетона. Песчаный бетон, разумеется, не может заменить керамзитобетон в однослойных ограждающих конструкциях. Однако при использовании в трехслойных панелях, где из керамзитобетона выполняются несуще-защитные слои, а основные функции по теплозащите выполняет слой теплоизолирующего материала, песчаный бетон также может быть применен, что позволяет не только снизить себестоимость продукции (в первую очередь за счет разницы в стоимости керамзитового гравия и песка), но и упростить весь технологический процесс — дозировку, засыпку, корректировку влажности, повысить производительность формовочного узла за счет более высокой удобоукладываемости цементно-песчаных смесей по сравнению с керамзитобетонными, уменьшить объем работ по отделке готовых изделий вплоть до полного отказа от отделочных работ.

Характерным примером такого завода является ЖБИ № 20 ППО МПСМ, где в течение ряда лет был проведен комплекс научно-исследовательских, опытно-конструкторских работ и организационных мероприятий, позволивших значительно расширить объем применения песчаного бетона вместо керамзитобетона.
Двухслойные блоки для домов серии II-68

Заводом выпускается широкая номенклатура блоков (панелей) для домов серии П-68. В соответствии с проектом эти изделия толщиной 400 мм изготавливались из керамзитобетона М75 объемной массой 1150 кг/м3 (рис. 7.3). Керамзитовый гравий Бескудниковского комбината, используемый заводом, имеет объемную массу 600-650 кг/м3 и без проведения специальных мероприятий не позволяет обеспечить требуемые теплозащитные характеристики керамзитобетона.
Мероприятия, направленные на снижение веса (например, использование золы вместо кварцевого песка) потребовали бы капвложений, проведения строительных и других работ.

Для ряда изделий (подоконные блоки, фризовые панели) рекомендована новая конструктивная форма, включающая 3 слоя — несущий (из песчаного бетона), ограждающий (из крупнопористого керамзитобетона) и фактурный (из того же песчаного бетона) (рис. 7.3).
В табл. 7.1 приведены характеристики подоконного блока Н-212 в существовавшем и трехслойном вариантах. В табл. 7.2 — расходы и стоимости материалов в ценах 1986 г.
МНИИТЭП были разработаны рабочие чертежи трехслойных подоконных блоков (альбом MK-187-02) для опытного применения.
Расчеты и испытания, проведенные лабораторией строительной теплофизики МНИИТЭП, показали, что двухслойные подоконные блоки удовлетворяют требованиям норм для климатических условий Москвы.
Фасадные панели для комплекса международных банков

Панели толщиной 120 мм, облицованные травертином, используются как декоративные элементы и, в соответствии с проектом, должны изготавливаться из мелкозернистого бетона на щебне фракции 5-10 мм.
Применение щебня потребовало бы от завода строительства склада, бункера, организации подачи щебня, т. е. значительного объема работ, включая и строительные.
Было предложено выпускать панели из песчаного бетона, что позволило без дополнительных капвложений немедленно организовать их производство.
Конструкторско-технологические работы включали проектирование состава песчаного бетона М300, определение основных технологических режимов изготовления панелей, испытание двухслойных образцов (из травертина и песчаного бетона) на морозостойкость, сцепление слоев, испытание образцов на надежность фиксации закладной детали в песчаном бетоне, а также испытание фасадных панелей, в том числе и проведенные по специальной методике для оценки влияния деформаций усадки на образование и раскрытие трещин.
Проведенные исследования позволили организовать производство панелей из песчаного бетона по поточно-агрегатной технологии совместно с традиционно выпускаемыми блоками, панелями из керамзитобетона и вести термообработку по существующему для этих изделий режиму.
Экономический эффект — 3,40 руб./м3 панели (в ценах 1983 г.).
Детали оград

Изготовление деталей оград (панелей и фундаментов) из керамзитобетона вызвано исключительно отсутствием на заводе щебня — достоинства керамзитобетона (низкая объемная масса, низкая теплопроводность) в этих изделиях не используются никак.
Применение песчаного бетона для изготовления деталей оград позволило не только снизить их себестоимость (на 5,8 руб./м3), но и сократить расход цемента на их производство, улучшить внешний вид панелей, сократить трудозатраты на отделку.
Трехслойные перегородки для холодильных камер плодоовощных баз

Проектом предусматривалось использование для среднего слоя трехслойных перегородок пенополистирола, а для наружного н внутреннего — керамзитобетона М200. Железобетонные слои панели армированы плоскими сетками и объединены гибкими связями (рис. 7.4). К бетону этих слоев предъявляются требования водонепроницаемости В6 и морозостойкости Мрз75.
Состав керамзитобетона, используемый заводом, приведен в табл. 7.3. Следует отметить, что этот состав, как установлено прямыми исследованиями, не обеспечивает устойчивых характеристик слоев по водонепроницаемости, в первую очередь, из-за низкого качества керамзитового гравия, не позволяющего получить керамзитобетон со стабильными свойствами. Расчеты панелей ПГТ показали, что теплотехнические требования к ним обеспечиваются слоем пенополистирола, и что вместо конструктивного керамзитобетона можно использовать песчаный бетон.
Применение песчаного бетона позволило:
— получить гарантированные характеристики бетона слоев по водонепроницаемости и морозостойкости,
— улучшить внешний вид и качество поверхностей, окрашиваемых в эксплуатационных условиях,
— сократить трудозатраты на изготовление панелей, т. к. при их отделке дополнительно использовался песчаный бетон с OK 3-5 см (раствор),
— получить экономический эффект.
Расчеты на прочность панелей и сдвиг слоев показали, в свою очередь возможность применения вместо керамзитобетона М200 песчаного бетона М150. Песчаный бетон М150 состава, приведенного в табл. 7.3, удовлетворяет требованиям по морозостойкости и водонепроницаемости.
Отработана технология изготовления слоев, обеспечивающая получение песчаного бетона требуемого качества. В связи с некоторым увеличением массы панелей, снижением марки бетона с 200 до 150, а также отсутствием на заводе кантователя наблюдались случаи нарушения сплошности бетона в зоне строповочных рым-болтов при распалубке отдельных панелей (переводе их из горизонтального положения в вертикальное). Было проведено усиление зоны строповочных устройств для панелей высотой 1,8 м, что позволило исключить указанные разрушения.

Работы по внедрению песчаного бетона в панелях ПГТ проведены в два этапа. На первом этапе выпущено свыше 20 тыс. M3 панелей с фактурным (50 мм) слоем из песчаного бетона M150 и несущим — из керамзитобетона М200.
На втором этапе оба слоя панелей изготавливались из песчаного бетона. Внедрению предшествовали изготовление и испытание двух опытных партий, включающих 28 и 32 изделия.
Две панели, по одной из каждой партии, прошли испытания нагружением и подтвердили соответствие изделий требованиям альбома ОСК-83/1059 «Моспромпроекта» на прочность, сдвиг слоев, вырыв строповочных устройств. По внешним признакам все 60 панелей удовлетворяли требованиям норм. Разработаны и согласованы в установленном порядке технические условия на изделия и технологический регламент.
В процессе совершенствования технологического процесса на заводе были проведены организационные мероприятия, позволившие специализировать одну из имеющихся бетономешалок для производства цементно-песчаных смесей, что исключило попадание керамзитового гравия и обеспечило повышение однородности смеси. В результате оказалось возможным снизить расход цемента еще на 20 кг/м3. Экономический эффект от использования песчаного бетона (только по материалам) в панелях ПГТ при объеме их производства 20 тыс. м3/год — 80 тыс. руб. в ценах 1984 г.
Изделия охлаждаемых камер для пристроенных магазинов

МНИИТЭП разработан альбом рабочих чертежей изделий охлаждаемых камер, предназначенных для встроенно-пристроенных нежилых помещений панельных жилых домов из изделий территориального каталога. В альбом включены следующие изделия: панели наружных и внутренних стен, потолки, поддоны (полы), доборные панели и балки.
Основные изделия запроектированы как трехслойные конструкции, состоящие из двух керамзитобетонных слоев толщиной по 100 мм и слоя утеплителя между ними толщиной 100 мм из пенополистирола. Слои соединены гибкими связями, выполненными из стали класса AIII. В соответствии с проектом обе поверхности панелей офактуриваются раствором толщиной 20 мм. Марка керамзитобетона М200, ? = 1400 кг/м3. Отпускная прочность — 80% марки в любое время года. Марка по морозостойкости Мрз150, водонепроницаемости В6.
Схематически конструкция панелей приведена на рис. 7.5.
Изготовление указанных панелей являлось весьма сложной задачей, т.к. получение керамзитобетона с объемной массой 1400 кг/м3 и прочностью 200 кг/см2 недостижимо для завода без проведения дополнительных мероприятий.
Как уже упоминалось, завод работает на керамзитовом гравии Бескудниковского комбината с объемной массой ? = 600-650 кг/м3 и, как показывает опыт изготовления трехслойных панелей ПГT, может гарантировано подучить керамзитобетон М200 при ? = 1700 кг/м3. В этом случае изделия не соответствуют требованиям проекта по теплозащите.
Существенным недостатком разработанной МНИИТЭП конструкции является ее высокая трудоемкость: так называемые трехслойные панели — по существу, пятислойные, т.к. требуют офактуривания с обеих сторон.
Разработано предложение по новой конструкции панели с использованием песчаного бетона в обоих железобетонных слоях. Предложение предусматривает увеличение слоя пенополистирола со 100 до 150 мм, снижение толщины ненесущего слоя со 100 до 50 мм, что позволяет изготавливать изделия в существующих формах.

При изготовлении новой конструкции панелей:
— получены устойчивые характеристики слоев но водонепроницаемости и морозостойкости;
— исключен из производства керамзитовый гравий, перебои с поставкой которого снижали ритмичность работы завода;
— снижен расход цемента как на 1 м3 бетона, так и на изделие в целом;
— увеличены теплотехнические характеристики панелей;
— уменьшены трудозатраты при изготовлении панелей;
— получен экономический эффект.
Фундаментные столбики

Изделия служат элементами фундаментов для садовых домиков и предназначены для продажи населению.
Неармированные столбики размером 380х400х930 мм изготавливаются из керамзитобетона M100, Мрз35. Керамзитобетон М100 используется заводом только для этих изделий и его применение вносит определенные сложности в технологический процесс.
Кроме того, морозостойкость Мрз35 недостаточна для элементов фундамента климатической зоны Москвы. Для конструкций, эксплуатируемых в аналогичных условиях, — блоков стен подвалов стандартом установлена морозостойкость Мрз75.
При использовании вместо керамзитобетона песчаного бетона М100 наряду с экономией средств, цемента, керамзитового гравия возможно применение тощей цементно-песчаной смеси с воздухововлекающей добавкой, используемой заводом для изготовления фактурных слоев ограждающих конструкций. Морозостойкость изделии Мрз75 обеспечивается без дополнительных мероприятий.
Трехслойные стеновые панели ТСП

Аналогичные работы по трехслойным панелям проведены для филиала завода ЖБИ № 11, где, по рекомендациям автора и в соответствии с подготовленной технической документацией, организовано промышленное изготовление трехслойных панелей ТСП с защитным слоем из песчаного бетона М200. Панели, предназначенные для наружных стен зданий плодоовощных баз, имеют ту же конструктивную форму, что и панели ПГТ: наружный и внутренний слои из тяжелого бетона, соединенные гибкими связями через внутренний слой из пенополистирола.
Филиал завода ЖБИ № 11 специализирован на производстве конструкций и изделий из бетона М400 со вскрытой фактурой на сером гранитном щебне и красном щебне из травертина. Использование этих дорогостоящих материалов для изготовления внутреннего слоя, к которому не предъявляется требование декоративности, явно нецелесообразно. Применение же третьего крупного заполнителя, известнякового щебня, потребовало бы от завода серьезной реконструкции складов, трактов подачи и пр. Поэтому даже такое ограниченное использование песчаного бетона — во внутреннем (при эксплуатации) слое дает значительный экономический эффект. Кроме того, по согласованию с «Моспромпроектом», для панелей овощной базы в Курьяново, не выходящих на фасадные поверхности здания (во двор, угловые и др.), песчаный бетон М200 использован в обоих железобетонных слоях. После внедрения заводом ЖБИ №20 песчаного бетона М150 в несущем слое на использование песчаного бетона M150 перешел и завод ЖБИ № 11. Составы бетона и стоимость материалов приведены в табл. 7.4 (цены 1985 г.).

В связи с особенностями технологии получения вскрытой поверхности при формовке верхнего (несущего) слоя допускалась только кратковременная (3-5 сек) вибрация песчаного бетона. По существу, уплотнение производилось заглаживающим валиком, поэтому был использован песчаный бетон C OK 3-4 см.
После отработки режимов перемешивания, уплотнения, термообработки были проведены испытания ультразвуком верхнего слоя серии из 12 панелей с целью определения соответствия песчаного бетона требованиям прочности и однородности. Средняя прочность бетона серии из 200 панелей в месячном возрасте R = 167 кг/см2. Коэффициент вариации прочности 9%. Разрушений в зоне строповочных рым-болтов не наблюдалось.
В результате проведения совместных научно-исследовательских, опытно-конструкторских работ и организационных мероприятий заводом ЖБИ №20, MНИПТИ «Стройиндустрия» при участии КТБ «Мосоргстройматериалы» и проектных организаций (МНИИТЭП, «Моспромпроект», «Мосплодторгпроект») внедрен ряд конструкций из песчаного бетона, что позволило: уменьшить расход керамзитового гравия и цемента, упростить технологический процесс, сократить трудозатраты при производстве ряда изделий, в том числе на постах формования и отделки, получить экономический эффект, превышающий 300 тыс. руб. (в ценах 1984-86 гг.).