Підвищення теплопровідності: види глінобетона і технологія виготовлення

Теплофізичні властивості глінобетона можна поліпшити за рахунок введення до складу грунтової суміші пористих матеріалів. Як легких добавок рослинного походження застосовують солому, очерет, морську траву, пробку. Природними і штучними пористими мінеральними заповнювачами служать пемза, керамзит, піноскло, вулканічний туф, спучений перліт. Відходи від деревообробки - тирса, стружку, тріску також застосовують для зменшення маси глінобетона.

Відповідно до німецького стандарту DIN 18951, легкий глинобетон повинен мати щільність не більше 1200 кг / м3. Якщо як заповнювач застосовують подрібнену солому, то такий матеріал називають легким глінофібробетоном, а при використанні деревної тирси або стружок - легким глінодеревобетоном. При застосуванні пористих мінеральних наповнювачів будівельний матеріал отримав назву легкого глінобетона на мінеральному заповнювачі. Ці три види легкого глінобетона відрізняються своїми властивостями і способами виготовлення. Для приготування легкого глінобетона застосовують грунти з великим вмістом глинистого речовини, які перемішують з наповнювачами вручну або в спеціальному обладнанні.

легкий глінофібробетон

Відео: Лего цегла "LECO" Корисні поради

Легкий глінофібробетон щільністю до 1200 кг / м3 є сумішшю солом`яною фібри і глинистого грунту. Якщо його щільність перевищує 1200 кг / м3, то матеріал називають глінофібробетоном. Вид соломи, яка застосовується для виробництва глінофібробетона, є предметом спору у всьому світі, і в кожному конкретному випадку вимагає експериментальної перевірки. Дослідження, проведені на глиняній штукатурці з добавкою солом`яної фібри різних культур, показали, що штукатурка на ячмінної соломі мала найкращі характеристики. Важливе значення для фізико-механічних властивостей глінофібробетона має структура солом`яною фібри. Для збільшення теплофізичних властивостей глінофібробетона перевага віддається соломі з тонкими стабільними стеблами.

Різка солом`яною фібри

Відео: Будинки з цегли Цегляний будинок Характеристики червоної керамічної цегли

Довжина фібри не повинна перевищувати товщину будівельного матеріалу. Різання соломи здійснюють різними ручними і механічними інструментами.

Порядок завантаження компонентів суміші

При приготуванні глінофібробетонной суміші важливим є порядок завантаження компонентів суміші. Існують два основні варіанти завантаження. У першому випадку в ємність з солом`яною фіброю додають глиняний шлам, а потім перемішують до однорідної суміші. Другий варіант полягає в зворотній послідовності завантаження, де фібру завантажують в ємність з глиняним шламом.

термічний опір

Теплозахист гліносирцових стін фахверкових будинків, побудованих в середньовічній Європі, не відповідає сучасним нормам. Глінофібробетон щільністю 1300 кг / м3 в сухому стані, що складається з 10 частин солом`яною фібри, 2 частин глинопорошків з високим вмістом глинистого речовини і 1 частини води, має коефіцієнт теплопровідності, який дорівнює 0,53 Вт / м К. Стіна з глінофібробетона щільністю 1300 кг / м3, товщиною 14 см, покрита двосантиметровий шаром вапняної штукатурки з двох сторін, має коефіцієнт теплопередачі, рівний 2,1 Вт / м2 К. Згідно сучасним вимогам будівельних норм у багатьох країнах центральної і північної Європи коефіцієнт теплопередачі до, конс трукція повинен відповідати 0,5 Вт / м2 К. Це означає, що товщина стіни повинна бути не 14 см, а 0,95 м. Навіть зі збільшенням витрати солом`яною фібри втричі, глінофібробетон з поліпшеними теплофізичними властивостями не підійде для зовнішніх стін товщиною 14 см .

На практиці неможливо досягти щільності глінофібробетона менше 500 кг / м3, так як солом`яний фібра розм`якшується під впливом води в процесі перемішування і втрачає свою форму при ущільненні в опалубці.

Зустрічаються твердження про отримання більш низької щільності (до 300 кг / м3), проте такі заяви невірні, так як часто вони грунтуються на результатах неточних методів випробувань. Як правило, опалубка нещільно заповнюється глінофібробетонной сумішшю. Шурф, взятий з конструкції, висушують і зважують, а результат ділять на обсяг, який заповнений не повністю, що призводить до похибки до 40%. На жаль, часто для розрахунку коефіцієнта теплопередачі приймають щільність глінофібробетона 300 кг / м3.

Реальна щільність глінофібробетона становить 700 кг / м3, що відповідає коефіцієнту теплопровідності, який дорівнює 0,21 Вт / м К. Тому стіна завтовшки 30 см, оштукатурена з двох сторін, має коефіцієнт теплопередачі, рівний 0,6 Вт / м2 К. Дане значення теплопередачі в два рази більше значення, яке розраховують, беручи щільність, рівну 300 кг / м3.

Легкий глінофібробетон має ряд недоліків в порівнянні з глінобетона, тому при роботі з ним необхідно пам`ятати про наступне:

1. У помірному і вологому кліматі освіту грибка відбувається через кілька днів, що супроводжується поширенням характерного сильного запаху, який може викликати у людини алергію. Тому в ході виконання будівельних робіт необхідно забезпечувати хорошу
вентиляцію для того, щоб глінофібробетонние стіни швидко висихали. Після повного висихання стін, на що може знадобитися кілька місяців або навіть більше року, в залежності від товщини стін і клімату, грибок більше не утворює спори. Однак утворення спор може поновитися в разі проникнення в стіни вологи або зовні, або зсередини. Причинами можуть служити неправильно спроектована конструкція зовнішньої стіни, цоколя, зливів і т. Д. Можна перешкодити утворенню грибка, додавши в суміш вапно або борну кислоту, проте це тягне за собою такі недоліки:

- істотно знижується міцність при стисненні і растяженіі-
- при приготуванні суміші з добавками борної кислоти необхідно дотримуватися техніки безпеки. Стіни товщі 25 см можуть здаватися сухими на поверхні, тоді як внутрішня частина стіни пріє.

2. Міцність глінофібробетона щільністю менш 600 кг / м3 низька, тому забиті цвяхи або дюбеля в стіні не тримаються. Нанесення штукатурки є трудомістким процесом, так як потрібно її армування.

3. При висиханні глінофібробетона відбувається усадка, яка веде до утворення щілин у верхній частині конструкції, які потрібно ретельно закладати, щоб запобігти утворенню «містків холоду».

4. Зведення стін з глінофібробетона дуже трудомісткий процес. Трудовитрати на зведення стіни товщиною в 33 см без застосування спеціального обладнання для приготування та подачі суміші становлять 6 ч / м2 (2 ч / м3), що в чотири рази вище в порівнянні з затратами на цегляну кладку.
Перераховані вище недоліки можна уникнути, якщо замість солом`яної фібри застосовувати пористі мінеральні наповнювачі.

Відео: Епоксидний клей і його секрет ЕДП

До переваг використання легкого глінофібробетона можна віднести низькі матеріальні витрати на покупку сировини, а також відсутність витрат на придбання спеціального інструменту та обладнання, що дуже привабливо для приватного будівництва.

Легкий глинобетон на мінеральному заповнювачі

Для поліпшення теплофізичних властивостей глінобетона замість солом`яної фібри рекомендують додавати різні пористі мінеральні наповнювачі, наприклад, керамзит, піноскло, вулканічний туф, спучений перліт або пемзу. При правильному співвідношенні мінеральних наповнювачів можна повністю запобігти усадку.

У порівнянні з глінофібробетоном коефіцієнт паропроникності легкого глінобетона на мінеральному заповнювачі в два-три рази вище, тому ймовірність утворення конденсату в стіні низька.

Ще однією перевагою даного матеріалу є те, що при перекачуванні суміші в опалубку бетононасосами скорочуються трудовитрати. Укладання суміші в опалубку механізованим способом вимагає значних інвестицій в обладнання, тому цей спосіб рекомендується для об`єктів з великими обсягами робіт. Щільність глінобетона на мінеральному заповнювачі може бути 500-1200 кг / м3.

заповнювач

У деяких індустріальних країнах недорогим і доступним заповнювачем є керамзит. Це легкий і міцний заповнювач насипною щільністю 250-800 кг / м3. Його отримують в процесі випалу легкоплавку глини в печі при температурі до 1200 ° С. У зламі гранула керамзиту має структуру застиглої піни. Спечена оболонка, що покриває гранулу, надає їй високу міцність. У процесі випалу легкоплавка глина переходить в пластичний стан і спучується внаслідок виділення всередині кожної гранули газоподібних продуктів. Вони утворюються при дегідратації слюдистих мінералів і вигорянні органічних домішок.

Піноскло являє собою штучний матеріал, подібний пемзі, з щільністю 100-700 кг / м3. Процес виробництва піноскла полягає у спученні розмеленого скла, змішаного з невеликою кількістю деревного вугілля, вапняку або інших матеріалів, що виділяють газ при температурі розм`якшення скла.

Спучений перліт виготовляють шляхом випалу водомістких вулканічних склоподібних порід при температурі до 1000 ° С. При випалюванні вода випаровується і перліт збільшується в об`ємі до 20 разів. Спучений перліт має насипну щільність 60 кг / м3, коефіцієнт теплопровідності 0,045 Вт / м К, коефіцієнт паропроникності 2,7, питому теплоємність 1000 Дж / кг К. Хімічний склад спученого перліту - SiО2 (60-75%), Аl2O3 (12-16 %), Na2O (5-10%).

Вулканічний туф - гірські породи, що утворилися з твердих продуктів вулканічних вивержень: попелу, пемзи та інших, згодом ущільнених і зцементованих.

Пемза являє собою пористе вулканічне скло, що утворилося в результаті виділення газів при швидкому застиганні кислих і середніх лав. Щільність пемзи 500-750 кг / м3.

приготування

Глиняні розчини рекомендують готувати в циклічних растворосмесителях з горизонтальним або вертикальним валами. Легкий глинобетон на мінеральному заповнювачі можна перемішати в бетоносмесителе, в який в першу чергу завантажують легкий заповнювач, а потім глиняний розчин. Суміш готують 3-5 хвилин. Глиняний розчин повинен містити велику кількість глиняного речовини.

Вплив зернового складу заповнювача на щільність глінобетона

Гранулометричний склад мінеральних наповнювачів впливає на властивості легкого глінобетона. Щільність глінобетона 500 кг / м3 може бути отримана на керамзиті фракції 1-16 мм. Витрата грунту і води проектують таким чином, щоб порожнечі між частками наповнювачів заповнювалися в повному обсязі, а керамзит був склеєний тільки в точках дотику. Глинобетон щільністю 500 кг / м3 має наступний склад: 2,5 об`ємні частини глинистого грунту і 12 частин керамзиту фракції 8-16 мм. Глінобетонние блоки такого складу мають слабкі кромки кутів. Тому для збільшення міцності матеріалу рекомендують наступний склад глінобетона: 24 об`ємні частини керамзиту фракції 8-16 мм, 5 частин керамзиту фракції 1-2 мм і 5-7 частин грунту. Щільність одержуваних виробів складе 640-700 кг / м3. Для отримання глінобетона високої щільності застосовують керамзит фракції 4-8 мм і крупнозернистий пісок.

Подача глінобетона суміші

Подачу в конструкцію глінобетона суміші на мінеральному заповнювачі, на відміну від глінофібробетонной, можна механізувати. Транспортують глінобетона суміш за допомогою бетононасоса. Найбільший обсяг глінобетона суміші укладається в монолітні конструкції і подається будівельними кранами за допомогою цебер.

теплопровідність

Відео: Автономне опалення своїми руками. Просто, дешево і без труб.

Теплопровідність легкого глінобетона на мінеральному заповнювачі залежить від його щільності і відповідає теплопровідності легкого глінофібробетона, при щільності вище 600 кг / м3. При щільності менше 600 кг / м3 теплопровідність легкого глінобетона на мінеральному заповнювачі нижче теплопровідності легкого глінофібробетона, так як солом`яний фібра відрізняється більш високим рівноважним влагосодержанием, отже, містить більше вологи, яка погіршує теплоізоляційні властивості. Рівноважна вологість житньої соломи при відносній вологості 50% і температурі навколишнього повітря 21 С становить 13%, тоді як при тих же умовах цей показник для керамзиту дорівнює 0,1%.

енерговитрати

Багато фахівців вважають, що штучні легені мінеральні наповнювачі, такі як керамзит, вимагають значних енерговитрат для їх виробництва. Однак енерговитрати на виробництво дерев`яних пиломатеріалів і ефективного цегли значно вище. Розрахункові енерговитрати на виробництво 1м3 будівельної деревини в 6 разів вище енерговитрат на виготовлення теплоізоляційних мінеральних виробів і в два рази вище енерговитрат на виробництво керамзиту того ж обсягу.

Для порівняння можна навести такі цифри. При виробництві керамзиту щільністю 300 кг / м3 витрачається енергії 300 кВт год / м3, на 1 м3 кладки стіни з ефективного цегли на легкому розчині - 430 кВт год, із силікатної цегли - 390 кВт год, на виготовлення 1 м3 пиломатеріалів - 600 кВт год ( поправка: дані на 1980-е).

легкий глінопробкобетон

При виробництві глінопробкобетона застосовують коркову крихту. До переваг використання коркової крихти можна віднести її низьку насипну щільність. Недоліком є те, що даний заповнювач щодо доріг, а міцність при стисненні глінопробкобетона значно нижче міцності глінокерамзітобетона. Глінопробкобетонние блоки мають слабкі кромки кутів.

Виробляються сухі суміші, які складаються з коркової крихти, грунту, трепелу і солом`яною фібри, а також невеликої кількості целюлози. Цю суміш застосовують в якості теплоізоляції при зведенні стін, а також для приготування теплоізоляційних штукатурних розчинів. У будівельних умовах суміші перемішують з водою в примусовому змішувачі, подають в опалубку і злегка ущільнюють.

Штукатурні розчини наносять штукатурними агрегатами або торкрет-установками. Глінопробкобетон має такі властивості: щільність 300-450 кг / м3, коефіцієнт теплопровідності 0,07-0,08 Вт / м К, коефіцієнт паропроникності 4-19, усадка 1-2%.

легкий глінодеревобетон

Деревна тирса, стружку і тріску також використовують в якості легких заповнювачів в глінобетона для зниження його теплопровідності. Деревина має велику щільність в порівнянні з соломою або пробкою, тому теплопровідність глінодеревобетона вище. На практиці важко отримати глінодеревобетон щільністю нижче 500 кг / м3, так як матеріал має низьку міцність. Небезпека утворення грибка в глінодеревобетоне набагато менше, в порівнянні з глінофібробетоном, але все ж існує.

Гліногазобетон

Традиційні пенообразователи, які застосовують для створення пористої структури в пінобетоні, не придатні для глінобетона, так як його природна сушка триває тривалий час, а життєздатність піни обмежується кількома хвилинами. Створення пористої структури в глінобетона досягається за рахунок введення в суміш газообразующих добавок. Вони утворюють пористу структуру в глінобетона і прискорюють його сушку.

Гліногазобетон є геополімери, який складається з глинопорошків з добавками кварцового піску, крейди та розчинного скла. Його поризація відбувається за рахунок введення перекису водню (Н2О2). Гліногазобетон має щільність 90 кг / м3, твердне протягом 2 годин при температурі 20 ° С і через 1 годину - при температурі 50 ° С. Він має наступні характеристики: міцність при стисненні 10-20 кг / см2, питома теплоємність 0,2 кДж / КГК, коефіцієнт теплопровідності 0,1-0,12 Вт / м К, значення рН 9-10. Гліногазобетон ідеально підходить для виготовлення великих блоків і виробів. Є німецький виробник теплоізоляційних виробів за аналогічною технологією, які мають щільність 300 кг / м3, коефіцієнт теплопровідності 0,08 Вт / м К. Первинні енерговитрати на виробництво становлять лише 5 кВт год / м3.

Глинобитні будинки. Слідами старих публікацій. Зміст.