Как самостоятельно изготовить перлитобетон?
Перлитобетон – это один из видов легких бетонов, в состав которого вместе с обычным мелким заполнителем вводят вспученный перлитовый песок, фото 1. Перлитовый бетон обладает не только малой плотностью, но и повышенными тепло- и звукоизоляционными свойствами.
Сам вспученный перлитовый песок, фото 2, получают путем измельчения горной породы – перлита и последующего обжига при температуре 900…1100°C. В процессе обжига, вода которая входит в состав перлита под высокой температурой вырывается наружу и тем самым вспенивает горную породу, увеличивая ее объем в 4…20 раз. Насыпная плотность вспученного перлита составляет 50…250 кг/м 3 и более (подробнее о перлите здесь).
В зависимости от вида вяжущего вещества и его количества добавляемого в бетонную смесь можно получить следующие виды бетона:
- конструктивный бетон (плотность перлитобетона выше 1500 кг/м 3 , рекомендуется применять полидисперсный зерновой состав с частицами размером 1,2…20 мм и насыпной плотностью 300 кг/м 3 );
- конструктивно-теплоизоляционный бетон (плотность перлитобетона 600…1500 кг/м 3 , рекомендуется применять заполнитель из перлита крупностью зерен 10…20 мм и исключения фракции зерен крупностью 1,2…5 мм);
- теплоизоляционный бетон (плотность перлитобетона 250…600 кг/м 3 ).
Свойства перлитобетона
- Предельная растяжимость при изгибе – 3,15 мм/м.
- Предел прочности на растяжение при изгибе:
- марка М50 – 8,5 кгс/см 2 ;
- марка М75 – 13,2 кгс/см 2 .
- Относительная прочность на растяжение при изгибе, Rизг/Rкуб для:
- балок длиной 120 см – 0,170;
- балок длиной 155 см – 0,176.
- Морозостойкость перлитобетона – более F15 (при расходе портландцемента М400 не менее 180 кг/м 3 ).
Экспериментально установлено, что перлитобетон после 25 циклов замораживания/оттаивания не снижает своей прочности, а длительное увлажнение в течении 90 суток способствует повышению прочности.
Сравнительная характеристика перлитобетона и других теплоизоляционных материалов приведена в табл. 1.
Таблица 1 — Сравнительная характеристика теплоизоляционных материалов
Строительный материал для стен
Плотность, кг/м 3
Коэффициент теплопроводности, Вт/(м °С)
Толщина стены при Rопр=2,8 м 2 °С/ Вт
Вес
1 м 2 стены, кг
Паропроницаемость,
мг/(м*ч*Па)
1. Кирпич силикатный
2. Кирпич глиняный полнотелый
5. Поризованный керамический блок
8. Перлитобетон теплоизоляционный
9. Перлитобетон конструктивно-теплоизоляционный
Преимущества применения перлитобетона в строительстве, фото 3:
- Экологически чистый строительный материал.
- Огнестойкий материал.
- Достаточная воздухо- и паропроницаемость.
- Легкий материал.
- Материал простой в применении: легко сверлится, распиливается.
- Широкая область применения.
- Высокий срок службы (долговечность).
- Не гниет, не является средой обитания и пищей для грызунов и насекомых.
- Высокие показатели звуко- и теплоизоляции, фото 4.
Недостатки перлитобетона:
- Высокий показатель водопоглощения (необходимо вводить гидрофобизирующие добавки).
- Относительно низкая морозостойкость и прочность перлитобетона.
Приготовление бетонной смеси перлитобетона
Перлитобетон состоит из следующих компонентов:
- Вяжущее. Обычно применяют портландцемент, шлакопортландцемент, реже гипсовое вяжущее или органическое вяжущее (смолы) Рекомендуется применять цемент марок М400 и выше. Для приготовления особого вида перлитобетона используют в качестве вяжущего вещества жидкое стекло совместно с отвердителем (например, шлам, кремнефтористый натрий).
- Водопотребность лежит в пределах 260…300 л/м 3 . Установлено, что водопотребность бетонной смеси зависит от гранулометрического состава перлита:
- больший расход воды в крупнопористом перлите, чем у плотном;
- больший расход воды в мелкозернистом, чем у крупнозернистом перлите.
Установлено, что водопотребность практически постоянная величина для приготовления перлитобетона с расходом цемента в пределах 150…500 кг/м 3 .
- Мелкий заполнитель – кварцевый песок и вспученный перлит. Для изготовления перлитобетона используют перлитовый песок с размерами частиц 0,16…2,5 мм.
Требования к вспученному перлиту, как мелкому заполнителю:
- насыпная плотность – не менее 200 кг/м 3 ;
- марка по прочности – не менее М200;
- гранулометрический состав – должен отвечать кривой просеивания;
- модуль крупности – не менее 2,5;
- содержание пылевидной фракции с размером частиц менее 0,15 мм — не более 15% (по объему).
- Добавки. В ходе изготовления перлитобетона рекомендуется применять добавки ПАВ (поверхностно-активные добавки), которые существенно улучшают свойства перлитобетона:
- улучшается удобоукладываемость бетонной смеси;
- снижается водопотребность бетонной смеси;
- ускоряют сроки схватывания и твердения перлитобетона;
- снижают количество остаточной влажности в бетоне.
Так, доказано, что применения ПАВ ЦНИПС-1 в количестве 0,3% от массы цемента, увеличивается на 30% прочность перлитобетона.
Для приготовления перлитобетона применяют следующие добавки:
В табл. 2 приведен состав перлитобетона и его основные характеристики, а также ниже состав №2.
Таблица 2 — Состав перлитобетона (с расчетом на 1 м 3 бетона) и его основные характеристики
Наименование компонентов
Количество компонентов бетона
Плотность
бетона,
кг/м 3
Марка
перлитобетона и полнотелого камня, кг/см 2
Марка
пустотелого
камня,
кг/см 2
1. Портландцемент, кг
2. Вспученный перлит, м 3 (кг)
3. Кварцевый песок, м 3 (кг)
Состав 2 (с расчетом на 1 м 3 бетона):
- Вяжущее. Портландцемент М400 – 260 кг.
- Крупный заполнитель – перлитовый щебень:
- фракция 10…20 мм – 680 л;
- фракция 5…10 мм – 375 л.
- Мелкий заполнитель – перлитовый песок:
- фракция 0…5 мм – 450 л.
- Вода – 240 л.
Еще приведем составы перлитобетотна в зависимости от исходной плотности и применяемой добавки ПАВ, табл. 3 и их основные технические характеристики табл. 4.
Таблица 3 — Примерные варианты составов для приготовления перлитобетонов (А, Б, В – для разных плотностей перлитобетона)
Обозначение состава перлитобетона
Цемент, м 3
Перлит, м 3
Песок, м 3
Вода, м 3
Воздухововлекающие добавки, литр
Таблица 4 — Расчетные характеристики перлитобетонов различных составов (А, Б, В – для разных плотностей перлитобетона)
Обозначение состава перлитобетона
сухом состоянии, кг/м 3
Прочность на сжатие, кг/см 2
Плотность во влажном
состоянии после укладки,
Последовательность действий необходимых для приготовления бетонной смеси
- Вначале следует смочить вспученный перлит водой (из-за его значительной гигроскопичности и водопоглощения).
- Затем в емкости предназначенной для приготовления бетонной смеси перемешать до получения однородной массы 1/3 перлита и всей части цемента.
- Если предусмотрено применения различных добавок необходимо их растворить в воде, приготовленной для затворения смеси.
- Затем следует добавлять частями воду в приготовленную перлито-цементную смесь с последующим перемешиванием до получения однородной бетонной смеси (когда смесь начнет как будто увеличиваться в объеме). Для перемешивания рекомендуется использовать дрель со специальной насадкой или с помощью обычной лопаты. Для приготовления бетонной смеси можно применять бетономешалку принудительного действия, но при этом следует ограничить время перемешивания до 2…3 мин (для предотвращения сильного растирания перлитового песка до мелких пылеватых частиц).
- После получения нужной консистенции следует постепенно частями ввести весь остальной перлит с последующим перемешиванием. Рекомендуется стремиться чтобы бетонная смесь была жесткой, которая бы не оседала при формовании в опалубку и ее немедленном снятии. Для достижения жесткой бетонной смеси следует ограничить содержания мелкой фракции перлита. Если условия и возможности не позволяют сделать жесткую смесь следует применять разборную систему опалубки, которая снимается через определенное время. Для монолитной заливки перлитобетона достаточно приготовлять смесь с маркой по плотности D200 и расходом портландцемента в количестве 100 кг/м 3 .
Область применения перлитобетон
Перлитобетон имеет широкое распространение в различны сферах строительства и народного хозяйства, фото 5. Перечисли самые основные сферы применения:
- для изготовления звуко- и теплоизоляционных материалов;
- изготовление «теплой» (теплоизоляционной) штукатурки;
- изготовление строительных блоков для малоэтажного строительства;
- в качестве строительного материала для изготовления монолитных конструкций и межкомнатных перегородок (марка бетона М75);
- для изготовления одно- и двухслойных перлитобетонных панелей самонесущих наружных стен.
Как уже отмечалось, из перлитобетона изготавливают большие блоки, которые можно применять для возведения несущих и самонесущих стен в малоэтажном строительстве. При использовании таких больших блоков, увеличивается скорость строительства:
- создавать большого размера блоки обуславливается его легким весом;
- объем блока из перлитобетона равняется объему 3…4 обычных одинарных кирпичей.
Источник
Перлит: применение для утепления дома
Перлит – это гранулы вулканической лавы, получившиеся в результате быстрого охлаждения при контакте с землей и водой. Коэффициент тепловой проводимости перлита λ = 0,045 до 0,059 Вт/(м²·K). Температура плавления от 950 до 1300°C, а начало смягчения или прилипания – 850°C.
Перлит химически инертный, негорючий, гигроскопичен и имеет постоянный объем. Характеризуется устойчивостью к морозу, влаге и разного рода вредителям, имеет отличные теплоизоляционные и звукоизоляционные свойства. Высокая пористость в сочетании с низкой массой при относительно низкой цене делают перлит материалом очень привлекательным для строительства.
Применение перлита
- основной компонент легких гипсовых штукатурок, теплозащитных кладочных и штукатурных растворов;
- добавка, снижающая вес, улучшает производительность и пластичность гипсовых штукатурок, цементно-известковых кладочных растворов и клеев для плитки;
- основной термоизоляционный материал в теплозащитных кладочных растворах и теплозащитных штукатурках, выполняемых на строительной площадке.
- основной компонент теплозащитных перлитобетонных наливных полов. Такой раствор можно сделать самостоятельно, смешав в нужных пропорциях 3 части перлита, цемент и воду. Приготовленный своими руками перлитобетон можно использовать для заливки пола, или оштукатурить потолок. При этом вы можете решить проблемы с неровностями поверхности, отказавшись от использования пенополистирольных плит;
- компонент, уменьшающий вес гипсовых отливок и бетонных элементов. Применяется для снижения веса различных фасадных плиток, сборных железобетонных конструкций, гипсовых слепков или декоративных бетонных элементов, подоконников;
- рыхлая засыпка для теплоизоляции стен и перекрытий;
- основной компонент перлитобетонных изоляционных плит;
- перлит класса “0” как компонент дающий эффект „жемчуга” в декоративных красках , а также классов I И II для эффекта “Рауфазер”;
- Как порошок или в виде перлитобетона используется в качестве дополнения или замены пенополистирола в полах и перекрытиях.
- Перлит, в зависимости от умения обращения с ним применяют дополнением к классическим изоляционным материалам, или основным материалом применяется для утепления полов и чердаков.
Теплозащитный раствор
Рекомендуется производителями ячеистого бетона. Также производители поризованных блоков, с соединением типа паз – гребень предпочитают перлитовый раствор. Все больше предприятий использует его для производства теплозащитных строительных растворов и штукатурок, а также в качестве добавки улучшающей свойства клея для пенополистирола.
Перлитобетон
С точки зрения теплоизоляции и звукоизоляции является одним из лучших строительных материалов. Перлитобетон можно применять для утепления полов, перекрытий, заливки стен, потолков, крыш. Смешав соответствующим образом компоненты, можно получить различные перлитобетоны.
Во многих случаях его можно применять вместо пенополистирола – нет необходимости в трудоемких операциях по утеплению полов пенопластом с последующей заливкой стяжки. Также его можно применять при укладке теплого пола.
Пропорции перлита для бетонного раствора
| Рецепт перлитобетона | Соотношение материалов, цемент : перлит класса III: вода | На 25 кг мешок цемента добавляем мешок перлита (класса III) объемом 0,1 м³ + литров воды | Объемная плотность [кг/м³] | Прочность на сжатие [Мпа] | |
| 14/4,0 | 1:4:1,25 | 1 + 31,3 | 840 | 3,8 | 0,097 |
| 14/5,5 | 1:4:1,00 | 1 + 25,0 | 920 | 6,4 | 0,078 |
| 16/3,8 | 1:6:1,84 | 1,5 + 46,0 | 670 | 3,2 | 0,110 |
| 16/4,5 | 1:6:1,56 | 1,5 + 39,0 | 740 | 4,2 | 0,087 |
| 16/5,2 | 1:6:1,35 | 1,5 + 33,8 | 800 | 4,9 | 0,073 |
| 18/5,0 | 1:8:1,80 | 2 + 45,0 | 710 | 4,8 | 0,066 |
| 110/5,5 | 1:10:2,0 | 2,5 + 50,0 | 590 | 3,4 | 0,070 |
Другие возможности промышленного использования перлитобетона:
- литье фундаментов под оборудование, работающее в экстремальных температурных условиях – от -200 до +800ºC,
- производство армированных бетонных конструкций, дымовых труб, энергетических и холодильных установок,
- производство однослойных панелей для строительства внешних стен типа сэндвич,
- изготовление полов для ванных комнат, гардеробных, изоляции бассейнов.
Теплоизоляционные перлитовые штукатурки
Штукатурки, в которых песок заменен перлитом, сохраняют свои свойства. Они легкие, отлично изолируют термически и акустически. Их можно использовать внутри и снаружи помещений. Перлитовая штукатурка является проницаемым для паров и газов, позволяет стене дышать, а кроме того является негорючей. Перлит также является одним из двух основных специальных заполнителей, используемых в штукатурках для реставрации старинных стен для удаления из них влаги и растворимых солей, вызывающих их коррозию.
Одно сантиметровый слой перлитовой штукатурки, с точки зрения теплоизоляции заменяет: 0,5 см пенопласта, 5 см кирпича или 8 см традиционной штукатурки на основе песка. Штукатурка, используемая с обеих сторон стены, удваивает этот эффект. Применяя, например: снаружи слой 6 см, а внутри 3 см заменяет 4,5 см пенополистирола или 45 см кирпича или 56 см традиционной песочной штукатурки. Если слой перлитовой штукатурки толще, чем 6 см, то необходимо использовать штукатурную сетку. Перлитовую штукатурку можно красить акриловой или другой краской. Что касается гипсоперлитовых штукатурок, увеличение в них доли объема гипса улучшает прочностные характеристики. Для толщины штукатурки 18 см, объемом 500 кг/м³ (соотношение гипс/перлит – 1:1) параметры прочности составляют 1,25 Мпа (сжатие) и 0,57 Мпа (изгиб), для массы 700 кг/м³ (гипс/перлит до 3:1) параметры прочности 2,97 Мпа (сжатие):1,73 Мпа (изгиб). При тонких слоях параметры прочности выше. При толщине слоя 14 см и 700 кг/м³ раствора прочность на сжатие составляет 4,61 Мпа, а на растяжение 2,03 Мпа. Для 500 кг/м³ соответственно 2,19 Мпа (сжатие):0,91 Мпа (изгиб).
Огнезащитные перлитовые штукатурки
Штукатурка потолка слоем 3.5 сантиметров обеспечивает 90-минутную огнестойкость, колоны и опоры, оштукатуренные 6 см слоем, обеспечивает 180-минутную огнестойкость. А слой штукатурки (500-700 кг/м³) толщиной 12 см обеспечивает огнестойкость 1-й степени для объектов промышленного и общественного назначения.
Строительные клея на основе перлита
Увеличение объемной доли перлита в клею вызывает снижение его прочностных параметров. В обмен на это улучшаются: термоизоляционные свойства, устойчивость к огню, легкость изделий, текучесть, адгезия, звукоизоляция.
Источник
