Примечание: Кевин Д. Коупленд — менеджер по качеству и техническим услугам компании Boral Material Technologies в Сан-Антонио, штат Техас.
Что такое летучая зола?
Летучая зола очень похожа на вулканический пепел, который использовался при производстве самых ранних известных гидравлических цементов около 2,300 лет назад. Эти цементы были изготовлены недалеко от небольшого итальянского городка Поццуоли, который позже дал название этому термину. пуццолановый. Пуццолан представляет собой кремнистый/глиноземистый материал, который при смешивании с известью и водой образует вяжущий состав. Летучая зола является наиболее известным и одним из наиболее часто используемых пуццоланов в мире.
Вместо вулканов сегодняшняя летучая зола поступает в основном от угольных электростанций. Эти электростанции перед сжиганием измельчают уголь до порошкообразного состояния. Летучая зола — минеральный остаток, образующийся при сжигании угля, — улавливается из выхлопных газов электростанции и собирается для использования.
Разница между летучей золой и портландцементом становится очевидной под микроскопом. Частицы летучей золы имеют почти полностью сферическую форму, что позволяет им свободно течь и смешиваться в смесях. Эта способность является одним из свойств, делающих летучую золу желательной добавкой для бетона.
Зачем использовать летучую золу в бетоне?
Во-первых, сферическая форма летучей золы создает шариковый подшипник эффект в смеси, улучшение удобоукладываемости без увеличения потребности в воде. Летучая зола также улучшает прокачиваемость бетона, делая его более связным и менее склонным к сегрегации. Сферическая форма улучшает прокачиваемость за счет уменьшения трения между бетоном и насосной магистралью. Кроме того, было показано, что некоторые летучие золы значительно снижают тепловыделение по мере затвердевания и укрепления бетона. Летучая зола, как и все пуццолановые материалы, обычно обеспечивает повышенный прирост прочности бетона в течение гораздо более длительного времени, чем смеси только с портландцементом.
Основной причиной использования летучей золы в бетоне является увеличение ожидаемого срока службы и повышение долговечности, связанные с ее использованием. В процессе гидратации летучая зола вступает в химическую реакцию с гидроксидом кальция, образуя гидрат силиката кальция и алюминат кальция, что снижает риск выщелачивания гидроксида кальция и проницаемость бетона. Летучая зола также улучшает проницаемость бетона за счет снижения водоцементного отношения, что уменьшает объем капиллярных пор, остающихся в массе. Сферическая форма летучей золы улучшает уплотнение бетона, что также снижает проницаемость.
Другие преимущества летучей золы в бетоне включают устойчивость к коррозии арматуры бетона, воздействию щелочно-кремнеземной реакции, воздействию сульфатов, кислот и солей.
Сколько летучей золы в бетоне?
Как правило, проектировщики бетона используют летучую золу в качестве частичной замены портландцемента при значениях до 30 процентов от общего вяжущего состава. Использование высоких процентных долей (больших объемов) летучей золы широко изучалось в течение последних 15 лет, и преимущества этого типа бетона хорошо документированы. При правильном проектировании и строительстве повышенные преимущества бетона, изготовленного с заменой летучей золы на 40, 50 и 60 процентов, включают резкое снижение проницаемости бетона и отличную устойчивость ко всем формам преждевременного износа. [Особенности конструкции монолитного купола см. в примечании редактора ниже.]
Использование бетона с большим объемом летучей золы получает все большее признание инженеров-строителей и архитекторов с экологической точки зрения, а также с точки зрения стоимости жизненного цикла. При проектировании и определении прочности и долговечности бетона правильный выбор составляющих материалов зависит от условий воздействия, типа конструкции и предполагаемого использования. Для таких применений, как фундаменты, колонны, стены и балки, где воздействие на поверхность минимально, можно эффективно использовать бетонные смеси с большим объемом летучей золы. Для массовых бетонных укладок, таких как матовые или плотные фундаменты, рекомендуется использовать еще большее количество летучей золы.
Стоимость летучей золы
Летучая зола обычно стоит примерно от 1/2 до 2/3 стоимости портландцемента при доставке, при условии, что подходящие средства дозирования уже имеются.
Примечание редактора: В Monolithic мы рекомендуем исключить 100 фунтов цемента из нашей обычной смеси для торкретирования и заменить 120 фунтами золы-уноса. Это мы делаем при использовании товарного цемента. При смешивании на месте мы редко используем летучую золу из-за сложности ее обработки. Летучая зола вносит значительный вклад в предел прочности бетона и облегчает его перекачку.
Применение опалубки монолитного бетона в жилищном строительстве.
В последние годы общий размах индивидуального строительства, рост требований к архитектурному облику и качеству домов, профессиональному проектированию привели к более широкому использованию бетона в жилищном строительстве.
В этой статье я хотел бы обратить внимание разработчиков на новые возможности, появившиеся в последнее время в этой области, новые технологии, материалы и методы. Раньше для возведения фундаментов и цокольных этажей традиционно использовали бетон, но сейчас все чаще в индивидуальном строительстве бетонирование применяют также для возведения стен и перекрытий, т.е. всей коробки здания. Очевидно, причины этого следующие: – совершенствование технологии бетонирования, появление эффективной опалубки; -наличие товарных бетонных смесей и спецтехники для доставки и укладки бетона; – сложные архитектурные решения, диктующие использование железобетона для их реализации; -ценовой фактор; -высокие темпы строительства; -появление эффективных материалов для дополнительной теплозащиты бетонных конструкций и их отделки.
Принципиально различаются два способа возведения зданий методом монолитного бетонирования – в щитовую опалубку и в несъемную опалубку. В связи с различными технологическими особенностями, в первую очередь, с оборотом опалубки, первый способ является наиболее распространенным и целесообразным для строительства многоэтажных домов, а второй – для жилищного строительства. Рассмотрим некоторые его особенности. Суть метода заключается в том, что элементы строительной конструкции формируют из опалубки, которую заливают бетоном. После ее схватывания опалубка не снимается, как обычно, а остается, выполняя декоративные или теплоизоляционные функции.
В настоящее время на рынке существует два типа несъемной опалубки. Первый представляет собой достаточно большие пустотелые блоки, из которых монтируются стены и перекрытия. После установки их заливают бетонным раствором. В качестве материала для блоков используют пенополистирол, древесно-цементные смеси, керамзит, шлаки. Таким образом, бетонное ядро обеспечивает прочность конструкции, а легкая оболочка блоков обеспечивает необходимую теплоизоляцию. К безусловным достоинствам можно отнести простоту и высокую скорость монтажа, отличные теплотехнические свойства таких конструкций, низкие требования к квалификации строителя, что привлекает частных застройщиков. Весь процесс строительства напоминает игру с конструктором LEGO. Однако недостатками являются плохая несущая способность, необходимость иметь множество различных видов блоков для реализации архитектурных элементов здания, высокая пожароопасность (пенопласт), сложная дополнительная отделка поверхности готовой стены.
1Эта технология имеет ряд преимуществ перед блочной технологией. Это повышенная несущая способность, отсутствие множества сборных элементов (блоков), широкие архитектурные возможности, легко достигается требуемая теплоизоляция и огнезащита. Наиболее известными производителями элементов несъемной щитовой опалубки являются VELOX (Австрия) и Eltomation (Голландия). Анализ доступных в России современных недорогих строительных технологий позволяет рекомендовать отдельным застройщикам особое внимание уделить опалубке VELOX. Напомним кратко суть метода. Стеновая опалубка собирается одновременно по всему контуру дома на ровной ровной поверхности, которой может быть плита цоколя, цоколь или перекрытие пола. Стена собирается слоями из узких (500 мм) плит толщиной 35 мм, скрепленных между собой стальными стяжками. Стяжки одновременно выравнивают толщину стены и предотвращают разрыв опалубки при бетонировании. Наружная плита опалубки устанавливается с предварительно приклеенным утеплителем, толщина которого определяется требованиями теплоизоляции. В зависимости от проекта дома в зазор опалубки может быть установлена арматура. Бетонирование каждого этажа обычно проводится в несколько этапов. После установки первого ряда опалубки (высотой 500 мм) и проверки всех размеров о.
1. Материал, его физические свойства. Плита изготовлена методом полусухого прессования из древесной стружки, предварительно покрытой цементом. Готовая плита негигроскопична, не подвержена набуханию и гниению, пористая, имеет хорошую прочность, развитую поверхность, экологически безопасна, проста в обработке. Пористость плиты важна при бетонировании, так как лишняя вода удаляется практически сразу и бетон не дает усадки, а в процессе эксплуатации стена с таким покрытием хорошо регулирует влажность за счет хорошей сорбирующей способности. Разработанная поверхность плиты обеспечивает хорошее сцепление с любыми отделочными составами.
2. Простота установки. Сухой монтаж опалубки позволяет хорошо контролировать качество сборки, позволяет легко исправлять ошибки, не требует высокой квалификации строителя. Комбинация наружной плиты с утеплителем различной толщины позволяет обеспечить любую теплоизоляцию, при этом конструкция стены и способ монтажа не меняются. Использование специальных стяжек повышает точность и качество монтажа. Простые конструктивные решения сопряжений с крышами, полами, лестницами, балконами.
3. Архитектурные возможности. Технология позволяет реализовать любые архитектурные решения – арки, арки, фигурные проемы, наклонные стены, объемные декоративные элементы и т. д. При этом все, от лестницы до вентиляционных каналов, выполнено из одного материала. Номенклатура материалов, необходимых для строительства, сокращается в 3-4 раза по сравнению с другими технологиями.
4. Низкая стоимость. Так как основные материалы не экзотичны и недороги, это позволяет обеспечить себестоимость квадратного метра наружной стены в пределах 50 долларов при хорошей отделке и отличных теплотехнических характеристиках. Последнее обстоятельство особенно важно при эксплуатации дома и обеспечит дополнительную экономию средств. Сокращение номенклатуры материалов способствует снижению затрат за счет транспортных и эксплуатационных затрат на их поиск и закупку. Низкая трудоемкость основных строительных операций также позволяет сэкономить на трудозатратах, а простота технологии позволяет застройщику отказаться от услуг дорогостоящих специалистов и выполнить часть работ самостоятельно, не рискуя потерять качество и время.
5. Качественное жилье. Достигается за счет аккуратной сборки короба дома, обеспечения высокой теплоизоляции, хорошей отделки. Экологический аспект очень важен. Существует предубеждение против использования бетона в жилых домах. Это вполне оправдано для панельных домов, так как высокая плотность бетонной панели заводского изготовления и ее недостаточная теплоизоляция приводят к конденсации паров на поверхности панели и обилию поверхностей с разной температурой и влажностью в жилом объеме. В нашем случае бетон отсекается от жилого объема слоем плиты с отличными теплоизоляционными и сорбирующими свойствами. А внешнее расположение утеплителя выводит точку росы на внешнюю поверхность бетонного ядра, а масса бетона создает дополнительный температурный буфер при изменении наружной температуры и повышает комфортность помещения. Кроме того, технология позволяет использовать для заливки ядра легкий или пористый бетон.
6. Высокие темпы строительства. Среднее время возведения одного этажа площадью 100 квадратных метров 7-10 дней силами 3-4 человек. Однако следует учесть, что после завершения изготовления коробки и монтажа кровли требуется время (3-4 недели) на высыхание бетона. Обычно в этот период занимаются устройством внутренних сетей, после чего приступают к отделке. Таким образом, можно полностью завершить строительство за один сезон. Надеемся, что перечисленные особенности технологии монолитного бетонирования в несъемную опалубку привлекут внимание индивидуальных застройщиков и дадут еще одну возможность быстро, качественно и недорого решить задачу строительства дома, отвечающего всем современным требованиям.
