Подбор состава арболита (древобетона)

Арболит – разновидность легкого бетона, изготавливаемого из смеси органического целлюлозосодержащего заполнителя растительно-го происхождения (дробленой древесины, костры конопли, льна, сечки стеблей хлопчатника, камыша и др.), минерального вяжущего (обычно портландцемента), химических добавок (хлорида кальция, купороса, жидкого стекла и др.)и воды. Производство арболита – один из наи-более эффективных и рентабельных способов утилизации древесных отходов, не требующий применения сложных технологических схем и больших капиталовложений.

Производят конструкционный арболит (r_ср=850-1200 кг/м³), пред-назначенный для строительства несущих конструкций малоэтажных сельскохозяйственных, промышленных, жилых и культурно-бытовых зданий и сооружений, и конструкционно-теплоизоляционный арболит (r_ср=450-850 кг/м³), предназначенный для изготовления самонесущих элементов с повышенными теплоизоляционными свойствами. Иногда арболит поризуют способом газо- или пенообразования.

Изготавливают из арболита мелкоштучные блоки и плиты, много-слойные армированные плиты покрытий, перекрытий и перегородок.

При определении состава арболита основными требованиями явля-ются получение заданных значений предела прочности при сжатии (класса по прочности) и средней плотности (марки по плотности) при минимально возможном расходе цемента. В отдельных случаях предъ-являют специальные требования по теплопроводности, морозостойко-сти, воздухостойкости и др.

Целью расчета состава является определение количества крупного древесного заполнителя, цемента, добавки и воды на 1 м³ смеси.

 

Исходные данные

Для изготовления формовочной смеси необходимо использовать портландцемент марки 400.

Проектную марку арболита, его среднюю плотность и вид органи-ческого заполнителя принять по табл. 3.1.

Сложные свойства Простые свойства

Уровни общности свойств строительных материалов

Цвет Размеры Масса Объем Прочность Истираемость Износосткость Плотность Пористость Влажность Теплопров-ть Водостойкость Водопоглощ-е Гигроскопич-ть Водопрониц-ть Усадка Коробление Набухание Огнестойкость Теплостойкость Вязкость Хрупкость Морозостойк-ть Текучесть Воздухост-ть Твердость Трещиност-ть Пластичность Газопрониц-ть Атмосферос-ть Ползучесть Коррозионно- стойкость

Сложн-ть пр-ва

Труднод-ть сырья

Способ соедин-я

Сопрот-е возд-ям

Хим-я стойк-сть

Биостойкость

Частота ремонта

Необх-ть ухода

Загрязняемость

Физиологичность

Неизмен-ть раз-в

Неизмен-ть хар-к

Стойк-ть к агрес-и

Неизм-ть формы

Цвет-я насыщ-ть

Неизм-ть фактуры

Неизм-ть текстур

Звук-и теплозащ-а

Разноцветность

Отсут-е вреднос-й

Сложн-ть пр-ва

Удобство мон- тажа

Стойк-ть к вне- шним возд-ям

Удобство в эк- сплуатации

Гигиеничность

Сохран-ть вне- шнего вида

Пост-во св-в

Коррозион-ть

Форма

Цвет

Фактура

Текстура

Комфортность

Цвет-я сочет-ть

Безвредность

Технологич-ность

Эксплуата- ционные свойства

Долговеч- ность

Художест- венно-эсте- тические свойства

Сочетае- мость с ок- ружающей средой

Функци- ональ-ность

Декора- тивность

Качес- тво

Эконо-мич- ность

Интегральное

качество

 

Рис. 4.1. Дерево свойств строительных материалов

 

Схематично распределение частиц по относительным размерам можно представить следующим образом (рис.1.1):

 

j_1,3^(m)

 

j_1,2^(m) j_2,3^(m)

2 3

 

Рис.1.1 Распределение частиц в порах между более крупными частицами в соответствии с их размерами

 

Вычислить необходимое количество вяжущего – наиболее мелкого компонента плотнейшего состава.

В общем случае композиционный материал состоит из наполнителя и вяжущего вещества (связующего). Частицы цемента или полимерного связующего заполняют свободный объем между более крупными зерна-ми заполнителя и склеивают их тонкой прослойкой при полном смачи-вании их поверхности.

M_ц = 1000[1–(m_n^зап/1-0,33× S×a ×r_ис^зап)], (1.16)

где m_n^зап – коэффициент упаковки смеси фракций заполнителя; r_ис^зап – истинная плотность заполнителя, г/см³; а – толщина оболочки цемент-ного теста на поверхности частицы заполнителя, см (определяется по табл. 1.7); S - удельная поверхность частиц смеси фракций, см²/г;

S = å S_n = 6Ф/(d _срr_ис^зап), (1.17)

где Ф – коэффициент формы частиц (определяется по табл. 1.2).

Таблица 1.7