Теплоизоляционный пенобетон на модифицированных минеральных вяжущих с ускоренным твердением

• Автор: Кардашевский, Альберт Гаврильевич
• Шифр специальности: 05.23.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Якутск
• Количество страниц: 185 с. : ил.

Содержание
Введение
1 Состояние и перспективы развития производства и применения неавтоклавных ячеистых бетонов (аналитический обзор)

1.1 Неавтоклавные ячеистые бетоны

1.2 Неавтоклавные пенобетоны

1.3 Опыт применения теплоизоляционного пенобетона в строительстве

1.4 Выводы по главе 1. Постановка цели и задачи исследования

2 Методика исследования, материалы и оборудование

2.1 Методика исследования

2.2 Исходное сырье для производства пенобетона

2.3 Технология и оборудование для производства пенобетона
3 Создание теплоизоляционных пенобетонов на основе быстротвер-деющего портландцемента
3.1 Предпосылки для создания теплоизоляционных пенобетонов на основе местного сырья Якутии
3.2 Оптимизация состава портландцемента, модифицированного введением комплексной добавки на основе гипса и горелой породы
3.3 Теплоизоляционные пенобетоны марки 0300 и 0500 на основе быстрот-вердеющего портландцемента ПЦ-Б
3.4 Стендовые испытания процессов структурообразования и свойств пенобетонов на основе модифицированного портландцемента ПЦ-Б
3.5 Выводы по главе
4 Создание теплоизоляционных пенобетонов на основе композиционных гипсовых вяжущих
4.1 Оптимизация состава композиционного гипсового вяжущего
с применением портландцемента и горелых пород
4.2 Теплоизоляционный пенобетон марки 0400 на основе композиционного гиясового вяжущего
4.3 Выводы по главе
5 Апробация и практическая реализация разработанных составов теплоизоляционного пенобетона в строительстве
5.1 Теплоизоляционный пенобетон в монолитно-каркасном строительстве
5.2 Теплоизоляционный пенобетон в строительстве энергоэффективных индивидуальных домов
5.3 Разработка технологического регламента производства монолитного теплоизоляционного пенобетона 0300 в условиях строительной площадки
5.4 Технико-экономические показатели производства теплоизоляционного пенобетонаБЗОО
5.4.1 Оценка эффективности применения теплоизоляционного пенобетона в строительстве с использованием тепловизионного контроля
5.4.2 Расчет себестоимости производства теплоизоляционного пенобетона
5.5 Выводы по главе
Основные результаты и выводы
Список использованной литературы
Приложения

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы. Неавтоклавный пенобетон относится к числу прогрессивных и перспективных строительных материалов, применение которых в жилищном и гражданском строительстве Российской Федерации все более расширяется. Применение изделий и монолитного материала из пенобетона позволяет снизить материалоемкость, трудоемкость и стоимость строительства. Однако в северном строительстве энергоэффективные материалы из пенобетона в настоящее время не находят широкого применения. Для достижения достаточной прочности стеновые блоки из пенобетона выпускаются с повышенной плотностью порядка 900-1000 кг/м3, вследствие этого они характеризуются высоким коэффициентом теплопроводности и соответственно низкой энергоэффективностью.
Для суровых климатических условий Севера наиболее приемлемым вариантом являются слоистые конструкции стеновых ограждений, где в качестве теплоизоляционного материала используются минераловатные и пено-полистирольные плиты. На наш взгляд, одним из путей решения задачи обеспечения современных норм по тепловой защите зданий может быть создание комбинированных стеновых конструкций с использованием в качестве теплоизоляционного слоя неавтоклавных пенобетонов.
К числу недостатков теплоизоляционных неавтоклавных пенобетонов, как обычно, относятся недостаточная прочность, высокие усадочные деформации и низкая трещиностойкость. К ним следует добавить и ряд технологических параметров, таких как значительная продолжительность твердения и низкое тепловыделение при твердении пеноцементных смесей, увеличивающие сроки выполнения теплоизоляционных работ при температурах окружающего воздуха ниже +10°С и не обеспечивающие возможность получения качественного пенобетона при отрицательных температурах. Последние обстоятельства явно не играют в пользу теплоизоляционных пенобетонов, производимых в условиях строительной площадки, так как продолжительность

холодного (отопительного, ниже +10°С) периода в Якутии составляет 9 и более месяцев в год, а в некоторых поселениях все 12 месяцев в год (например, в пос. Тикси на берегу Северного Ледовитого океана).
В последние годы основное внимание специалистов сосредоточено на подборе многокомпонентных составов пенобетонных смесей с использованием различных минеральных и химических добавок, создании сухих строительных смесей, поиске новых пенообразователей, в том числе пенообразователей в сухом состоянии с различными стабилизаторами и др. В условиях Севера со сложной транспортной схемой, дальними расстояниями между населенными пунктами и промышленными центрами наиболее актуальным направлением представляется разработка и рациональное применение теплоизоляционных пенобетонов на основе широко распространенных цементных и гипсовых вяжущих веществ в различных модификациях с повышенной реакционной способностью и небольшим количеством активной минеральной добавки природного происхождения, что не требует больших капитальных вложений и значительного повышения себестоимости конечной качественной продукции.
Цель работы - обоснование и разработка составов теплоизоляционных пенобетонов на основе модифицированных минеральных вяжущих с ускоренным твердением.
Для достижения данной цели необходимо решить следующие основные задачи:
- исследование состава, структуры и свойств исходного сырья для оптимизации процесса структурообразования и свойств теплоизоляционных пенобетонов;
- исследование влияние состава на свойства быстротвердеющих вяжущих веществ на основе цемента, гипса и горелой породы;
- разработка составов теплоизоляционных пенобетонов неавтоклавного твердения с ускоренными процессами схватывания и структурообразования;

2 Методика исследования, исходные материалы и оборудование
Технические требования к ячеистым бетонам, в том числе пенобето-нам, неавтоклавного твердения регламентируются стандартом РФ - ГОСТ 25485-89 «Бетоны ячеистые. Технические условия».
Объектом исследования являются теплоизоляционные пенобетоны неавтоклавного твердения марки по средней плотности D300-D500.
Основным вяжущим веществом, применяемым для производства пено-бетонов неавтоклавного твердения является портландцемент - по ГОСТ 10178 (не содержащий добавок трепела, глиежа, трассов, глинита, опоки, пе-плов), содержащий трехкальциевый алюминат (С3А) не более 6%, для изготовления крупноразмерных конструкций на цементном или смешанном вяжущем.
Основным кремнеземистым компонентом, применяемым для производства пенобетонов является песок - по ГОСТ 8736, содержащий Si02 не менее 90 %, слюды не более 0,5 %, илистых и глинистых примесей не более 3 %, может использоваться также зола-унос ТЭС - по ОСТ 21-60, содержащая Si02 не менее 45 %, СаО - не более 10 %, R20 - не более 3 %, S03 - не более 3 %; продукты обогащения руд, содержащие Si02 не менее 60 %.
Удельную поверхность применяемых материалов принимают по технологической документации в зависимости от требуемой средней плотности, тепловлажностной обработки и размеров конструкции.
Допускается применять другие материалы, обеспечивающие получение бетона, отвечающего заданным физико-техническим характеристикам, установленным настоящим стандартом.
Порообразователи, применяемые для пенобетонов: пенообразователь на основе: костного клея - по ГОСТ 2067; мездрового клея - по ГОСТ 3252; сосновой канифоли - по ГОСТ 19113; едкого технического натра - по ГОСТ 2263; скрубберной пасты - по ТУ 38-107101 и другие современные синтетические или белковые пенообразователи.