Крупнопористый керамзитобетон в конструкциях мансардных ограждений тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.23.05, кандидат технических наук Галиакберов, Ратмир Раилевич

• Галиакберов, Ратмир Раилевич
• кандидат технических наук
• 2007

Оглавление диссертации кандидат технических наук Галиакберов, Ратмир Раилевич

ВВЕДЕНИЕ.

Глава 1 ОПЫТ ПРОИЗВОДСТВА И ПРИМЕНЕНИЯ

КРУПНОПОРИСТОГО БЕТОНА В РАЗЛИЧНЫХ ОБЛАСТЯХ СТРОИТЕЛЬСТВА.

1.1 Возникновение и развитие производства крупнопористого бетона.

1.2 Основные свойства крупнопористого бетона.

1.3 Технология получения крупнопористого бетона.

1.4 Современная конъюнктура и перспективы использования крупнопористого керамзитобетона в мансардном строительстве.

1.5 Цели и задачи исследования.

Глава 2 ИСХОДНЫЕ МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

ИССЛЕДОВАНИЙ.

2.1 Характеристика исходных материалов.

2.2 Методы экспериментальных исследований.

2.3 Математическое планирование эксперимента.

Глава 3 ОСНОВНЫЕ ФАКТОРЫ ФОРМИРОВАНИЯ ПРОЧНОСТИ КРУПНОПОРИСТОГО КЕРАМЗИТОБЕТОНА.,.

3.1 Структурная модель.

3.2 Теоретический расчет диаметра контакта.

3.3 Теоретические предпосылки прочности крупнопористого керамзитобетона.

3.4 Определение прочности пористых заполнителей.

3.5 Формула прочности крупнопористого керамзитобетона.

3.6 Анализ факторов прочности крупнопористого бетона.

3.7 Влияние добавок на свойства крупнопористого керамзитобетона.

3.8 Теплопроводность.

Глава 4 ВНЕДРЕНИЕ КРУПНОПОРИСТОГО

КЕРАМЗИТОБЕТОНА В ПРАКТИКУ МАНСАРДНОГО СТРОИТЕЛЬСТВА. ОЦЕНКА СРАВНИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ЕГО ПРОИЗВОДСТВА И ПРИМЕНЕНИЯ.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Крупнопористый керамзитобетон в конструкциях мансардных ограждений»

Ускорение темпов строительства в крупных городах России невозможно без увеличения плотности застройки территории. Особенно актуальна эта проблема для исторических городских районов, где практически отсутствуют свободные площади для вновь возводимых зданий и сооружений. Одним из путей решения данной проблемы является реконструкция существующих зданий с устройством скатной кровли и использованием полезного мансардного пространства под жилые и офисные помещения. Программы целевого мансардного строительства в настоящее время утверждены в Москве, Перми, Казани, Серпухове, ставящие целью расширения мансардного строительства в исторических центрах городов.

Накопленный в этом направлении зарубежный и отечественный опыт, как правило, предполагает использование облегченных металлических и деревянных конструкций с применением эффективных утеплителей на минеральной (минераловатные плиты повышенной жесткости) и органической (пенополистирол, пенополиуретан) основе. Однако, как показывает эксплуатация таких мансард, даже несмотря на достаточно высокие теплофизические свойства данных материалов, в настоящее время имеется ряд нерешенных проблем. Прежде всего это касается долговечности данных утеплителей, которая в свою очередь определяет степень долговечности конструкции мансарды в целом. Вследствие сложности устройства качественных соединений плитных утеплителей (особенно в местах примыкания к металлическим конструкциям), приводящего к образованию мостиков холода, конденсата и наледи на внутренней поверхности и в толще ограждающей конструкции, утеплитель (особенно если он на минераловатной основе) значительно деформируется и зачастую теряет заданные свойства за несколько лет эксплуатации, что приводит к существенному ухудшению эксплуатационных показателей мансарды и ежегодным дополнительным затратам на ремонт. Использование пенопластов, даже повышенной плотности и качества, также не всегда позволяет решить данную задачу, к тому же остается проблема, связанная с обеспечением требуемой степени огнестойкости мансардных конструкций.

В последнее время строители стали проявлять больший интерес к традиционным материалам, используемым для теплозащиты ограждающих конструкций, таким как высокопустотная керамика, пеностекло, ячеистые бетоны, керамзитобетон, которые хотя и не имеют очень высоких теплофизических показателей, но, как показывает практика строительства и эксплуатации зданий, успешно сохраняют свои свойства в течение длительного времени. Учитывая особенности конструкции мансарды, по нашему мнению, из перечисленных материалов в качестве заменителя плитных утеплителей наиболее эффективно использовать монолитный крупнопористый керамзитобетон при обеспечении его средней плотности не более 800 кг/мЗ. Данная задача является решаемой даже при использовании керамзита низкого и среднего качества (насыпная плотность 450 кг/мЗ и более) в его составах, применение же керамзитовых гранул пониженной плотности (менее 300 кг/мЗ), производимых на современном оборудовании, позволяет в более значительной степени облегчить наружное ограждение.

В прошлом область применения крупнопористого бетона сужалась трудностью доставки бетонной смеси до места заливки (связано с расслаиваемостью бетонной смеси при традиционной перевозке автосамосвалами) и ограничивалась изготовлением изделий в заводских условиях. С широким внедрением в практику строительства в последние десятилетия высокопроизводительных бетононасосов и автобетоносмесителей большой вместимости, также возникает повышенный интерес к данному материалу.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Галиакберов, Ратмир Раилевич, 2007 год

1. Malhotra V.M. No-fines Concrete - 1.s Properties and Epplications. -Journal of the American Concrete Institute, 1976, No 11, pp. 628-644.

2. Скрамтаев Б.Г., Элинзон М.П. Легкие бетоны: Из зарубежного опыта производства строительных материалов. М.: Промстройиздат, 1956. - 76 с.

3. Житкевич H.A. Бетон и бетонные работы. Санкт-Петербург, 1912.

4. Скрамтаев Б.Г. Крупнопористый бетон и его применение в строительстве. М.: Госстройиздат, 1955. - 120 с.

5. Щербина И.Н. Сборные дренажи из пористых блоков. Информ. сб. Гидропроекта, №2. - М., 1953.

6. Алексеев Д.Н. Постройки из бетонных камней. М.: Сельхозгиз, 1929.

7. Бужевич Г.А. Исследования по крупнопористому бетону на пористых заполнителях: Научное сообщение, вып. 12/НЙИЖБ. М.: Госстройиздат, 1962. - 132 с.

8. Скрамтаев Б.Г. Новый вид теплого бетона. В кн.: Александрии И.П., Скрамтаев Б.Г. Теплый бетон. - Л.: Изд. ин-та бетонов, 1931, с. 26-35.

9. Скрамтаев Б.Г. Бетоны различных видов. м.: Стройиздат 1933.

10. Скрамтаев Б.Г. О крупнопористом бетоне. Строительная промышленность, 1933, №6, с. 29-30.

11. Скрамтаев Б.Г. Строительные материалы и изделия, ч. 1 .-М.: Стройиздат, 1935.

12. Коноров А.Б. Опыт работы с крупнопористым бетоном. -Строитель, 1935, № 3, с.5-14.

13. Лившиц М.Я. Бетон на известняковом щебне. Б кн.: Труды ин-та сооружений и стройматериалов Аз.ССР, вып. III - Баку, 1939.

14. Попов H.A. Крупнопористые бетоны. В кн.: Строительная индустрия: Справочное руководство, т. IV. - М., 1934, с. 373-374.

15. Атапин А.Н. Внедрение крупнопористого беспесчаного бетона. М.: Изд. Минкоммунхоза РСФСР, 1952. - 28 с.16. 16 Орлянкин Н.М., Минскер Х.А. Крупнопористый бетон как новый стеновой материал. М.: Углетехиздат, 1953. - 41 с.

16. Воронков В.А., Шульц Э.Э. Крупноблочное строительство из крупнопористого бетона. М.: Изд. БТП НИИгражданстроя, 1955.

17. Адамчик К.А. Крупнопористый, или беспесчаный, бетон и перспективы применения его на Дальнем Востоке. Владивосток: Приморское книжн. изд-во, 1956. - 95 с.

18. Вайнштейн Б.С., Арефьева H.A. Экономическая эффективность строительства из крупнопористых бетонных блоков. М.: Гос-Гстройиздат, 1958, 52 с.

19. Геммерлинг Г.В., Гланц А.И. Стеновые блоки из крупнопористого бетона на доменных отвальных шлаках. Челябинск: Изд. Уральского филиала АСиА СССР, 1958. - 27 с.

20. Инструкция по приготовлению и применению крупнопористого бетона : СН 60-59. М.: Госстройиздат, 1959. - 36 с.

21. Мажейка Р., Печюлис М. Плиты покрытий 3x6м повышеной заводской готовности, утепленные крупнопористым керамзитобетоном. Б кн.: Производство и применение конструкций из легких я ячеистых бетонов. Вильнюс: Изд. ЦБТИ ГосстрояЛит.ССР, 1970, с. 56-59.

22. Аврутин Ю.Е., Кричевская Е.И., Фоломин А.И. Железобетонные крыши жилых и общественных зданий. М.: Стройиздат, М. 1971. -151 с.

23. Глуховской К.А. Новые конструкции в практику строительства. -Бетон и железобетон, 1975, № I, с 3-6 .

24. Малинина JI.A., Ратц Э.Г., Шевченко В.А. Трехслойные панели перекрытий. Архитектура и строительство Москвы, 1954, №1 с. 1013.

25. Чалкин К.П. Резервуары из высокопрочного крупнопористого бетона. Бетон и железобетон, 1957, № 3, с. 87-91.

26. Варунов К.Ф. Устройство вертикального дренажа из пористого бетона. Гидротехническое строительство, 1959, №2

27. Сборные дренажи из пористых бетонных блоков: Временные указания по проектированию и изготовлению. М.: Госэнергоиздат, I960. - 48 с.

28. Инструкция по проектированию обратных фильтров гидротехнических сооружений: ВСН-02-65/ГПКЭ и Э СССР. M.-JL: Энергия, 1965. - 97 с.

29. Дренажи и фильтры из пористого бетона / Осипов А.Д., Ронжин И.С, Панфилов B.C., Вощинин А.П. М.: Энергия, 1972. -112 с.

30. Макаров В.Б. Сборное крепление откосов земляных сооружений. -Гидротехническое строительство, I960, № II, с.25-27.

31. Печкуров А.Ф., Михневич Э.И. Плиты из пористого бетона для крепления откосов каналов. В кн.: Мелиорация и использование осушенных земель. - Минск : Урожай, 1966, с. 12-27.

32. Файтелъсон В.А. Комплексные плиты крепления каналов осушительных систем. Экспресс-информация ЦБНТИ МинводхозаСССР, сер. 6, вып. 3 : Материалы для водохозяйственного строительства. М., 1969, с. 19-27.

33. Булдей В.Р. Пористобетонные водозаборы. Киев: Госстройиздат УССР, 1961.- 63 с.

34. Николодашев И.С. Исследование свойств пористого бетона как фильтра шахтных колодцев. В кн.: Обводнение и сельскохозяйственное водоснабжение: Научные труды, т.ЗЗ ВНИИГиМ. М.: Сельхозгиз, 1961, с. 59-101.

35. Низовкин Г.А. Дренажи с дренирующими трубами. Путь и путевое хозяйство, 1962, № 7, с. 27-28.42. 42 Восканян Б.А. Индустриальное устройство дренажа с помощью трубофильтров. M.-JI. : Госстройиздат, 1963. - 150 с.

36. Овчинников Л.Ф. Сооружение дренажей машиной системы ЦНИИ МПС. М.: Транспорт; 1967. - 31 с.

37. Байбак Ю., Тулаев А. Дренажные трубофильтры для осушения дорожных одежд. Жилищное и коммунальное хозяйство, 1968, № 2, с. 22-23.

38. Дегтярев Б.М., Ляпидевский Б.Б. Использование для дренажей трубофильтров из пористого бетона. Промышленное строительство, 1969, №9, с. 16-17.

39. Ландер Б.Ф., Поляников М.А. Новые дренажные трубы. -Гидротехника и мелиорация, 1968, №8, с. II7-II9.

40. Дренажные трубы из крупнопористого фильтрационного керамзитобетона / Лейченко И .Я., Шеканенко P.A., Рубецкая Т.В. и др Строительные материалы, 1970, № 2, с. 18-20.

41. Топчиев Е.А., Проценко А.К., Грушевский А.Е. Фильтрующие трубы из пористого бетона. Хлопководство, 1970, № 2.

42. Гладков Д.И., Лавров Б.И. Изготовление трубофильтров из крупнопористого бетона для закрытого горизонтального дренажа. В сб : Проблемы освоения пустынь, № 3. Ашхабад: Шиш, 1971.

43. Барекян А.Ш., Челышев А.К. Дренажи из трубофильтров. -Жилищное строительство, 1971, № 5, с. 32.

44. Фишер Д. Возведение монолитных стен зданий из крупнопористого бетона на шлаковой пемзе. В кн.: Труды конференции по легким бетонам: резюме на рус. Будапешт, 1967.

45. Давид Я. Опыт строительства в Венгрии монолитных легкобетонных конструкций. Там же.

46. David J., Fischer G. Ontbtt epitesmod. Epitestudomanu es epitesiparositas. Budapest, 1968, pp. 29 - 42.54. "No-fines" rendszeru bntbttbeton alkalmazasa : Miiszaki eloiras : ME 101-79 / Epiesugyi es varosfeilesztesi miniszterium. Budapest. - 127 P

47. Weiss G., Gyorgy L. No-fines lakohazepltesi rendszer. Budapest, 1980. -308 p.

48. Стены промышленных зданий с влажным режимом эксплуатации: Обзор: Зарубежный опыт строительства / Макарцев В.Н., Смилянский Г.М., Березутский Б.И. М.: ЦИНИС Госстроя СССР, 1977.-54 с.

49. Barbu V., Mirzsu 0. Der EinfluS der KorngroBe auf die Festigkeit und Wärmeleitzahl von Kesselslackenbeton. B- Betonstein-Zeitung, I960,№ 5.

50. Леви Ж.О. Легкие бетоны : пер.с франц. М.: Госстройиздат, 1958 -148 с.

51. Невилль A.M. Свойства бетона: пер. с англ. М.: Стройиздат, 1972.-344с.

52. Николодышев И.С. Исследование фильтра из пористого бетона. -Гидротехника и мелиорация, 1958, № 10, с.34-45.

53. Диковский И.А. Подбор состава крупнопористого бетона на пористых заполнителях. В кн.: Эффективные методы подбора состава бетона. М.: Госстройиздат, 1962, с. I0I-I07.

54. Щеканенко P.A., Ландер В.Ф. Физико-механические свойства крупнопористого фильтрационного керамзитобетона. Бетон и железобетон, 1974, № 10, с. 28-29.

55. Джафаров Г.М. Крупнопористый бетон на щебнях низкопрочных известняков для сельского строительства. Бетон и железобетон, I960, №8, с. 377-379.

56. Ицкович СМ. Заполнители для бетона. Минск: Высшая школа, 1972. - 272с.65. 65 Воробьев Ю.Л. Вопросы прочности крупнопористого бетона. В кн.: Труды, вып. 39 / Харък. ин-т. инж. жел.-дор. трансп. Харьков, I960, с. 57-66.

57. Татевосян А.Т.- К вопросу о прочности крупнопористого бетона. -Бетон и железобетон, 1959, №6, с. 280-282.

58. Джикаева Г.А. Крупнопористый бетон на легких залолнителях. В кн.: Труды ин-та строит.дела, т.4. Тбилиси: Изд. АН Груз.ССР, 1957.

59. Gain О.Р. Proportioning No-fines Concrete. Indian В Concrete Journal, 1966, v. 40, No 5, pp. 182 - 189.

60. Долговечность фильтрационного бетона в условиях коррозии первого вида / Абрамов С .К., Коринченко И.В., Дегтярев Б.М. и др. -Бетон и железобоетон, 1974, № 7, с. 35-36.

61. Сульфатостойкость крупнопористого фильтрационного бетона на шлакопортландцементе / Мендельсон Д.И., Топчиев Е.А., Саввина Ю.А., Иванов Ф.М. Бетон и железобетон, 1977, №5, с. 37-39.

62. Минас А.И., Печикин О .Я. Дренажные трубы из крупнопористого бетона для использования в агрессивных средах. -Гидротехника и мелиорация, 1973, № 10, с.83-86.

63. Николодышев И.С. Изготовление водостойкого фильтра из пористого бетона для шахтных колодцев. Гидротехника и мелиорация, 1959, № 5, с. 19-26.

64. Медведев СР. Любизнй П.Г. Фильтры для трубчатых колодцев из пористого асфальтобетона. Гидротехническое строительство, 1954, № 2, с. 37.

65. Ким П.М. Бескаркасные блочные фильтры для буровых скважин- -Гидротехника и мелиорация, i960, № I, с. 39-44.

66. Щепетов А.М., Исакович Г.А. Получение пластбетонов и области использования их в строительстве. Строительные материалы, i960, № 5, с. 4-7.

67. Ляпидевский Б.В. Исследование работы дренажных трубофильтров из керамзитостекла в городском строительстве: Авто-реф. Дис. канд.техн. наук. М., 1970. - 14 с.

68. Файтельсон Б.А., Батурина А.Д. Результаты исследований пороэластов. Б кн.: Труды Латвийского НИИ гидротехники и мелиорации, № 13 ( 20 ). Елгава, 1971, с. 154-176.

69. Горчаков Г.И., Капкин М.М., Скрамтаев Б.Г. Повышение морозостойкости бетона в конструкциях промышленных и гидротехческих сооружений. М.: Стройиздат, 1965, - 195 с.

70. Состав, структура и свойства цементных бетонов / Горчаков Г.И., Орентлихер Л.П., Савин В.И. и др. М. : Стройиздат, 1976. - 144 с.

71. Баринов A.A., Васильковский A.A., Нейман М.А. Термозитобетон для промышленного и жилищного строительства. Донецк: Донбасс, 1964. - 63 с.

72. Каплан A.C. Исследование свойств крупнопористого керамзитобетона. Б кн.: Конструкции и материалы в строительстве: Вопросы строительства, 7 / ЛатНИИстроителъства. - Рига: Звайгзне, 1978, с. 92-99.

73. Диковский И.А. Стены промышленных зданий из крупнопористого бетона. Промышленное строительство, i960, № 4, В с. 54-56.

74. Температурные деформации компонентов легкого бетона в связи с его долговечностью / Горчаков Г.И., Лифанов И.И., Мурадов Э.Г., Орентлихер Л.П. В кн.: Всесоюзная конференция по легким бетонам, сб. № 3, М.: Стройиздат, 1970, с. 137-142.

75. Серингюлян В.В. Условия применения крупнопористого бетона в сейсмических районах. Бетон и железобетон, 1957, №4, с. 137-140.

76. Баженов Ю.М. Способы определения-состава бетона различных видов. М.: Стройиздат, 1975. - 272 с.

77. Ахвердов И.Н. Высокопрочный бетон, М.: Госстройиздат, 1961. -164с.

78. Иванов И.А. Технология легких бетонов на искусственных пористых заполнителях. М.: Стройиздат, 1974. - 287 с.

79. Рыбьев И.А. Строительные материалы на основе вяжущих веществ. -М.: Высшая школа, 1978. 309 с.

80. Руднаи Д. Легкий бетон: пер. с вент. М.: Стройиздат, 1964. - 240 с.

81. Васильев Б.Ф., Ушков Ф.В. Теплоизоляционные качества крупноблочных и крупнопанельных стен. В кн.: Труды IV сессии АСиА СССР по вопросам сборного и предварительно напряженного железобетона. М.: Госстройиздат, 1958, с. 305-310.

82. A.C. 127940 ( СССР ). Способ производства изделий из крупнопористого керамзитобетона на основе органических связующих / Щепетов A.M., Исидоров В.И. Исакович Г.А., Скрамтаев Б .Г. Опубл. в Б.И., I960, № 8.

83. Щукин Е.Д. 0 некоторых задачах физико-химической тепрочности тонкодисперсных пористых тел катализаторов и сорбентов. -Кинетика и катализ, т.6, 1965, вып. 4, с.641-650.

84. Полак А.Ф., Бабков В.В. К теории прочности пористых тел. В кн.: Физико-химическая механика дисперсных структур.: Наука, 1966, с. 28-31.

85. Полак А.Ф. Твердение мономинеральных вяжущих веществ. М.: Стройиздат, 1966. 208 с.

86. Гордон С.С. Структура и свойства тяжелых бетонов на различных заполнителях. М.: Стройиздат, 1969. - 152 с.

87. Корнилович Ю.Е. Вопросы прочности легких бетонов. Бетон и железобетон, 1961, №2, с. 77-79.

88. Симонов М.З. Основы технологии легких бетонов. М.: Стройиздат, 1973. - 584 с.

89. Ицкович СМ. Теоретическая модель крупнопористого бетона -Известия высш.учебн.завед.: Строительство и архитектура, 1975, № 4, с. 68-73

90. Ицкович СМ. Элементы теории прочности крупнопористого бетона, получаемого по новой технологии. В кн.: Новые строительные материалы и изделия. Минск : Полымя, 1975, с.59-63.

91. Вознесенский В.А. Статистические методы планирования эксперимента в технико-экономических исследованиях. М.: Статистика, 1974. - 192 с.

92. Ицкович СМ., Гринштейн Х.Р. Об однородности пористых заполнителей. Строительные материалы, 1968, с. 30-31.

93. Ицкович СМ. Исследование прочности пористых заполнителей в бетоне. Строительные материалы, 1962, №8, с.36-37.

94. Вайнштейн М.З. Изучение свойств легких бетонов на пористых заполнителях из минерального сырья Казахстана: Автореф. канд.техн.наук. Ташкент, 1964. - 23 с.

95. Чудновский А.Ф. Теплофизические характеристики дисперсных материалов. М.: Физматгиз, 1962. - 456 с.

96. Дульнев Г.Н. Перенос тепла через твердые дисперсные системы. -Инженерно-физический журнал, т. 9, № 3, с. 399-404.

97. Миснар А. Теплопроводность твердых тел, жидкостей, газов и их композиций: пер. с франц. М.: Мир, 1968 - 464 с.

98. Васильев J1.JI., Танаева С.А. Теплофизические свойства гористых материалово Минск: Наука и техника, 1971. - 266 с.

99. Ицкович СМ., Фукс C.JI. Испытание пористых заполнителей на теплопроводность в бетоне. В кн.: Материалы докладов VIII научно-технической конференции / Кишиневский политехнический институт им. С.Лазо. Кишинев, 1972, с. 276-277.

100. К расчету теплопроводности легких бетонов на пористых заполнителях / Ицкович СМ., Фукс С.Л., Гарнашевич Г.С, Дрыбина АЛ. В сб.: Отопление, вентиляция и строительная теплофизика, вып. 2. Минск: Выш. школа, 1973, с. 187-190.

101. Довжик В.Г., Дорф В,А., Гроссман Э.А. Влияние свойств керамзита и растворной составляющей на свойства керамзитобетона. В кн.: Всесоюзная конференция по легким бетонам, сб. № 2. М.: Стройиздат, 1970, с. 55-72.

102. Фридман Е.В., Тачкова H.A. Легкий ,бетон с улучшенными теплозащитными свойствами. В кн.: Всесоюзная конференция по легким бетонам, сб. №2. М.: Стройиздат, 1970, с. 55-72.

103. Штейн Я.Ш., Тачкова H.A. Влияние некоторых факторов теплопроводность конструктивно-теплоизоляционного аглопоритобетона. Там же, с. 359-368.

104. Теплопроводность керамзитобетона / Спивак Н.Я., Ушков Ф.В., Умняков П.Н., Тачкова H.A. Бетон и железобетон, 1963, № 3, с. 137-140.