Конструкции из полистиролбетона: Наружные ограждающие конструкции из полистиролбетона

Содержание

Наружные ограждающие конструкции из полистиролбетона

Еще в 1998 году в нституте «УралНИИАС» был разработан альбом рабочих чертежей наружных стеновых панелей из полистиролбетона для каркасных общественных и производственных зданий. Толщина панелей с термовкладышем из полистирольного пенопласта составила 300 мм.

По заказу Уральского электрохимического комбината промышленное производство таких панелей было освоено в 1999 году на новоуральском заводе «Бетам». Испытания панелей показали высокие прочностные и теплотехнические результаты. Сегодня наружные стеновые панели, а также блоки из полистиролбетона плотностью А 500, произведенные заводом «Бетам», сертифицированы и пользуются спросом.
В 2002 году институт спроектировал, изготовил и провел испытания трехслойных наружных стеновых панелей 137 серии для жилых зданий толщиной 400 мм из полистиролбетона с термовкладышем из полистирольного пенопласта М25. Впервые изготовленные на предприятии Министерства обороны в Артемовском, такие панели после серьезных испытаний доказали, что их можно применять и в северных районах Свердловской и Тюменской областей. Одновременно с этим в институте приступили к опытным работам по увеличению приведенного сопротивления теплопередаче наружных стеновых панелей 137 серии с ориентацией на районы Крайнего Севера и Заполярья. Первые образцы были изготовлены на заводе КПД СХ «Пирамида» в Екатеринбурге и испытаны в климатической камере института вместе с вертикальными стыками из полистиролбетона. Приготовление полистиролбетонной смеси и замоноличивание стыков может осуществляться с помощью бетоносмесительного и перекачивающего оборудования. Время замоноличивания при высоком качестве стыка составляет не более 1 минуты.

Приведенное сопротивление теплопередаченатурных фрагментов панелей представлено в таблице.

Вид бетона панелей	Материал стыка	Вид и толщина термовкладыша, мм	Приведенное сопротивление теплопередаче, м²·°C/Вт
Тяжелый бетон 02200	Полистиролбетон П450-О500	Полистирольный пенопласт ПСБ-С марок 25-35; 200	~4. 0
Тяжелый бетон 02200		Пенополиуретан марок 40-50; 200	~5.0
Полистиролбетон D 1100		Полистирольный пенопласт ПСБ-С марок 25-35, 200	~5,0
Полистиролбетон D 1100		Пенополиуретан марок 40-50; 200	~6,3

В 2003 году институт приступит к выполнению работ по армированным перемычкам и монолитным перекрытиям и полистиролбетона, монолитным стенам многоэтажных жилых зданий и коттеджей с использованием вариантов удаляемой и неудаляемой опалубки. В качестве примера ниже приведен один из вариантов наружной стены с использованием полистиролбетона. Кирпичная стена с монолитным слоем из полистиролбетона заданной плотности и расчётной толщины (данные в таблице) удовлетворяет теплотехническим требованиям условий эксплуатации в Екатеринбурге в соответствии с требованиями СНиП 11-3-79* «Строительная теплотехника».

Допускается использование полистиролбетона промежуточных плотностей в монолитном и сборном варианте.

Плотность полистиролбетона, кг/м	Требуемая толщина полистиролбетона, см	Общая толщина стены (кирпич+полистиролбетон) см
200	20-22	45
300	25-27	50
400	30-32	55
500	37-40	65

Валерий Филиппов, главный специалист института УралНИИАС

Выбивные и блокирующие элементы – Использование пенополистирола (EPS) для создания уникальных бетонных конструкций – Insulfoam

Выбиваемые и блокирующие элементы – Использование пенополистирола (EPS) для создания уникальных бетонных конструкций

Выбиваемые элементы и блокирующие элементы – Использование пенополистирола (EPS) для создания уникальных бетонных конструкций

Опубликовано Insulfoam Insights 1 мая 2019 г. в Uncategorized

Использование пенополистирола (EPS) для создания уникальных бетонных конструкций

Вы когда-нибудь задумывались, как строители делают «окна» в перилах бетонного моста или как формируются гигантские бетонные буквы? Ответ может быть не таким, как вы думаете. Бетонные формы, сделанные из твердой древесины или стали, часто используются для удержания и формования от сотен до тысяч квадратных футов бетона за один раз. Но чтобы получить эти, казалось бы, идеальные бетонные формы, строители и подрядчики полагаются на пенополистирол (EPS). Этот легкий универсальный материал можно использовать в качестве временного заполнения пустот для упрощения сложных бетонных конструкций.

Роль пенополистирола в бетонном строительстве

Блоки из пенополистирола используются вместо или в сочетании с деревянными и железобетонными опалубками. Может быть трудно создать точные формы и образования с помощью традиционной бетонной формы. EPS может помочь решить эту проблему, когда он используется для создания физического барьера или «блокировки» для бетона. Эти блок-ауты устанавливаются с целью удаления или «выбивания» пенополистирола после высыхания бетона, оставляя после себя желаемую форму.

Дополнительным преимуществом является использование нестандартных пенополистирольных блоков для бетонных конструкций, которые упрощают работу по созданию воздушных прокладок для снижения веса конструкции и освобождения места для инженерных коммуникаций. Например, если строителю необходимо изготовить 100 опалубок размером 3 дюйма x 3 дюйма для размещения электрических коробок в бетонной плите перекрытия склада, было бы намного быстрее доставить на строительную площадку 100 блоков из пенополистирола для установки, чем создавать 100 противоречивых форм древесины. Вместо того, чтобы полагаться на разнообразие деревянных и стальных форм, производители пенополистирола могут создавать блоки и листы одинакового размера, чтобы не было сюрпризов при высыхании бетона.

Работа с блоками из пенополистирола

Являясь легкой и эластичной пеной с закрытыми порами, пенополистирол легко доступен для различных конструкций и применений. Обладая прочностью на сжатие до 50 фунтов на квадратный дюйм, пенополистирол способен выдерживать требования и вес влажного бетона, оставаясь при этом простым в работе.

Что касается архитектурных форм, то, если их можно спроектировать, их можно воплотить в жизнь. Например, независимо от того, насколько велика, мала, детализирована или сложна машина Insulfoam для создания нестандартных форм, она может создать легкую, но прочную основу, подходящую практически для любого дизайна. Это включает в себя создание драматических деталей интерьера и экстерьера, сложной упаковки, EIFS и лепных изделий, а также компонентов для производства оригинального оборудования (OEM).

Заключение

В то время как дерево и железобетон всегда будут иметь свое место в качестве опалубки для бетона, пенополистирол можно легко использовать в качестве временного заполнения пустот для удобных выбиваемых отверстий и блокировок в индивидуальных бетонных проектах. При тщательном планировании строители и подрядчики могут создавать уникальные формы, которые внушают благоговение или упрощают сложный бетонный проект.

Оборудование для производства полистиролбетона. Блоки бетонные

Описание и основные свойства полистиролбетона

Полистирол (ГОСТ Р 51263-99) — композиционный материал, состоящий из портландцемента и его разновидностей, кремнеземного заполнителя (кремнеземного песка или золы-уноса ТЭЦ), пористого наполнителя (гранулы вспененного полистирола) и модифицирующих добавок (ускорителей схватывания, пластификаторы и др.) При контроле соотношения компонентов в смеси можно получить разные марки полистирола по показателям средней плотности в сухом состоянии от D150 до D600. В результате мы получаем как конструкционный, так и изоляционный материал.

Благодаря хорошим теплофизическим свойствам пенополистирола этот материал можно использовать как самостоятельную систему утепления наружных стен вместо использования так называемых навесных систем утепления, где в качестве утеплителя используется минеральная вата, или более популярное решение – пенопласт .

Область применения полистиролбетона для объектов жилищного и промышленного строительства чрезвычайно широка:

Производство товарных полистиролбетонных смесей различной плотности;
Теплоизоляция монолитная чердачных перекрытий и крыш;
Возведение наружных стен в несъемной опалубке каркасных зданий;
Изоляция наружных стен и поверхностей реконструируемых зданий;
Монолитное утепление элементов наружных стен и перекрытий;
Монолитные наружные и внутренние стены и перегородки;
Производство светоизоляционных изделий для строительства несущих и самонесущих элементов (стеновые блоки, блоки внутренних перегородок и т.п.).

Основные технические характеристики полистиролбетона

Таблица 1

Класс по массовому удельному весу	Сопротивление сжатию, МПа	Предел прочности, МПа	Класс морозостойкости
Д150	0,18	—	Ф35
Д175	0,22	—	F50
Д200	0,3	—	F75
Д225	0,45	0,27	F75
Д250	0,65	0,38	Ф100
Д300	1	0,53	Ф150
Д350	1,3	0,63	Ф150
Д400	1,9	0,65	Ф150
Д450	1,9	0,68	Ф200
Д500	2,6	0,70	Ф200
Д550	2,6	0,74	Ф200
Д600	3. 2	0,76	Ф300

Таблица 2

Класс по массовому удельному весу	Коэффициент теплопроводности в сухом состоянии, Вт/(м×°С)	Прогнозируемое поведение сборных элементов в Операционная среда A и B
		Влажность ж, %		Коэффициент теплопроводности, Вт/(м×°С)		Паропроницаемость, мг/(м×ч×Па)
		А	Б	А	Б	А, Б
Д150	0,051	3. 0	4.0	0,054	0,056	0,135
Д175	0,055	3.0	4.0	0,058	0,060	0,128
Д200	0,062	3.0	4.0	0,066	0,069	0,120
Д225	0,066	3.0	4,5	0,071	0,075	0,115
Д250	0,070	3. 0	4,5	0,076	0,80	0,110
Д300	0,078	3.0	5,0	0,085	0,091	0,100
Д350	0,085	3,5	6,0	0,095	0,101	0,090
Д400	0,095	3,5	6,0	0,106	0,117	0,085
Д450	0,105	4. 0	7,0	0,118	0,130	0,080
Д500	0,115	4.0	7,0	0,130	0,145	0,075
Д550	0,125	4.0	8,0	0,143	0,160	0,070
Д600	0,135	4.0	8,0	0,158	0,176	0,068

Таблица 3

Класс по массовому удельному весу	Класс воспламеняемости по ГОСТ 30244	Класс горючести по ГОСТ 30402	Класс дымообразования по ГОСТ 12. 1.044*	Класс токсической опасности по ГОСТ 12.1.044*
Д150	Г1	В1	Умеренный	Умеренно опасный
Д175
Д200
Д225
Д250
Д300			Маленький
Д350
Д400
Д450
Д500
Д550
Д600

* В Российской Федерации в соответствии со СНиП 21-01-97* (строительные нормы и правила) строительные материалы со средней дымообразующей способностью относятся к категории Д2, с малой дымообразующей способностью — к категории Д1; по токсичности продуктов горения умеренно опасные материалы относятся к Т2, а малоопасные – к Т1.

Полистиролбетон сочетает в себе качественные технические, эксплуатационные и стоимостные характеристики и является лучшей альтернативой традиционным тепло- и звукоизоляционным материалам.
Многие российские архитекторы, строители и арендаторы оценили выдающиеся свойства полистиролбетона как наиболее подходящего современного и перспективного материала для эффективного строительства.

Технология изготовления мелкогабаритных изделий из полистиролбетона

Основные технологические операции:

Вспенивание гранул полистирола;
Сушка (созревание) гранул полистирола;
Дозирование сырьевых компонентов;
Приготовление полистиролбетона;
Формование полистиролбетонных масс;
Твердение полистиролбетонной массы;
Резка полистиролбетонной массы на блоки заданных размеров;
Склад полистиролбетонных блоков.
Вспенивание гранул полистирола.

Процесс вспенивания гранул полистирола состоит из предварительного вспенивания и сушки (созревания) гранул пенополистирола. Гранулы полистирола из бункеров с кормовым связующим подаются на препенообразователь винтовым конвейером. Под действием водяного пара гранулы полистирола размягчаются и начинают пениться. Гранулы полистирола увеличиваются в объеме и заменяются невспененными гранулами. Лопасти шнека перемешивают гранулы вспененного полистирола, препятствуя слипанию и способствуя равномерному движению материала к разгрузочному окну установки, при постоянном воздействии водяного пара.

Сушка (созревание) гранул полистирола

Гранулы вспененного полистирола содержат до 10-15% влаги, к тому же внутри гранул имеется разрежение за счет конденсации водяного пара. Это может привести к деформации (сжатию) гранул пенополистирола. Прессование окатышей резко уменьшает количество материала и приводит к значительному увеличению объемной плотности. Поэтому гранулы пенополистирола необходимо сушить для стабилизации внутреннего давления и затвердевания наружных стенок гранул. Применение пневматических сушильно-транспортирующих агрегатов для пенополистирола позволяет быстро и эффективно снизить остаточную влажность материала до 6,3%, перемещая материал в бункеры созревания. Гранулы вспененного полистирола остаются в бункере для созревания около 4-12 часов, в зависимости от размера зерна, насыпной плотности и остаточной влажности. Значительного сокращения времени выдержки можно добиться, применяя метод перекачки гранул потоком подогретого воздуха из одного бункера в другой. В этом случае время созревания сокращается до 2-3 часов.

Дозирование сырьевых компонентов

Готовые гранулы пенополистирола из бункера созревания потоком воздуха по дутьевой линии подаются в бункер-приемник объемного дозатора. По мере заполнения дозатора гранулы попадают в смеситель. Цемент и мелкодисперсный заполнитель (зола-унос) из бункеров-накопителей с помощью шнековых питателей поочередно подаются в бункер весового дозатора. При заполнении бункера дозатора необходимым количеством материала шнековый питатель отключается. Затем открывается пневматическая заслонка дозатора, и материал поступает в смеситель. Вода заливается в специальные баки перед началом смены. Рекомендуемая температура воды затворения +40-50*С.

Приготовление полистиролбетона

Компоненты полистиролбетона (пенополистирольные гранулы, цемент, инертный наполнитель, вода, добавки) дозированными частями подают в смеситель. Дозировка компонентов определяется технологическим регламентом предприятия. Последовательность загрузки компонентов смеси: Загрузка полистирольной составляющей в рабочий смеситель осуществляется в следующем порядке. Сначала в смеситель подают дозированный по объему полистирол, затем воду и химические добавки. Смесь перемешивают в течение 1-2 минут. Затем в смеситель загружают дозированный цемент (заполнитель) и смесь перемешивают не менее 3 минут до получения смесовой однородной пористой структуры. Общая продолжительность процесса приготовления полистиролбетона, включая время загрузки компонентов и продолжительность их перемешивания, должна быть не менее 3-5 минут. В процессе смешения компонентов необходимо визуально контролировать состояние полистиролбетона, его пластичность. Формование полистирольной массы. Это процесс заливки полистиролбетонной смеси в предварительно смазанные формы для формирования полистирольной массы.

Отверждение полистирольной массы

Скорость твердения полистирольной массы в формах зависит от следующих основных факторов: активности вяжущего, температуры в помещении и наличия камеры термообработки. Использование камеры позволяет ускорить процесс получения распалубочной прочности, а также получить полистиролбетон с высокими прочностными характеристиками. Использование мобильных форм со съемными бортами позволяет исключить из процесса подъемные механизмы, что в свою очередь снижает материалоемкость и материальные затраты.

Резка массы на полистиролбетонные блоки с целевыми размерами

Раскрой массы на полистиролбетонные стеновые блоки заданных размеров осуществляется с помощью автоматизированного раскройного комплекса. Производительность комплекса составляет 4 — 5 м 3 /ч, а за одну рабочую смену (12 часов) производительность может составлять 40 — 60 м 3 . Это достигается за счет особенностей изготовления режущего комплекса. Раскройный комплекс обслуживают всего два человека.

Склад полистиролбетонных блоков

После распиловки готовые блоки укладываются на поддон и обматываются стрейч-лентой. Поддоны с полистиролбетонными блоками хранятся на складе готовой продукции до достижения ими 70% прочности и товарной влажности не более 25% (7-10 дней). Температура должна быть не ниже 15 0 С. Поддоны с блоками устанавливаются в 2-3 этажа, занимаемая площадь рассчитывается исходя из суточной производительности.

Технология приготовления и заливки монолитного полистиролбетона

Монолитный полистиролбетон – эффективный, экологически чистый, прочный и надежный стеновой материал, пользующийся все большим спросом на строительном рынке. Разработанная технология позволяет производить монолитный полистиролбетон непосредственно на строительной площадке и обеспечивает транспортировку пенобетонной смеси героторными насосами без расслоения, а также заливку смеси в опалубку без виброуплотнения. Применение монолитного полистиролбетона в наружных стенах вместо блочной кладки позволяет:

Повысить коэффициент теплотехнической однородности и соответственно повысить на 30% и более сопротивление теплопередаче стены, за счет исключения кладочных швов теплопроводным цементно-песчаным раствором;
Уменьшить коэффициент трудозатрат ограждающих конструкций;
Увеличить скорость выполнения строительных работ.