Пластичный бетон: Пластичность бетона

Содержание

Пластичность бетона


Пластичность бетона.

Что касается,  пластичности бетона обозначается она буквой «п». Подразумевает она под собой  консистенцию. Чем выше цифра пластичности, тем пластичнее смесь.

Пластичность П1 практически сухая смесь, заказывают ее как ЦПС — цементно-песчаную смесь, далее на объекте используют под свои цели, разбавляют водой. Имеет осадку от 1 до 5 см, называется жесткой.

П 2 полусухой бетон для укладки бордюров при строительстве дорог и тротуаров. Эта смесь имеет второе название «тощий бетон» или малоподвижная смесь. Транспортируется самосвалом, поскольку погрузка и выгрузка из миксера, будет затруднена, из-за густоты.

П3 самая распространенная пластичность для заказа под само слив в конструкции обычного армирования. Если  вам не требуется прокачка насосом или выгрузка гидра лотком, присоединение трубы к лотку. Осадка конуса такого бетона, 10-15 сантиметров.

П4 и П5 имеет осадку конуса 16-21 см. Применяется чаще всего, при укладке бетона автобетононасосом, подаче через трубу, гидра лоток.

При бетонировании труднодоступных конструкций, густоармированных опалубок.

Существует мнение, что бетон П4 и П5 можно применять без вибрирования.

Это не так,  и ГОСТы и СНИПы требуют применение вибратора в любом случае, иначе возникают воздушные полости внутри, потом это отражается на прочности и долговечности конструкции.

Многие строители, если их не устраивает консистенция бетона, он кажется им слишком густым, повышают пластичность при помощи добавления воды в уже готовую смесь прямо на объекте. Данное действие, в корне не правильное, изменять подвижность, можно только в заводских условиях, под четким руководством технолога, и не водой, а путем введения дополнительных добавок. Добавляя воду на объекте,  вы понижаете марку и можете допустить расслоение.

betonexpress.ru

Пластичность бетонных смесей: параметры и обозначение Статьи о ЖБИ, бетоне, растворе и спецтехнике

habavtostroy.ru

Пластичность бетона

Бетон представляет собой смесь вяжущих элементов (цемента, воды) и заполнителей. В большинстве случаев в качестве заполнителей применяются щебень и песок.

« Назад20.04.2016 05:40

Под пластичностью следует понимать способность материала, не разрушаясь, изменять свою форму и размеры при воздействии внешней нагрузки, сохраняя изменения после ее снятия. Пластичность бетонной смеси – понятие, встречающееся в строительстве, обозначающее консистенцию материала и его способность расслаиваться. Определение пластичности производится путем измерений деформации бетонного столба при встряхивании.

Пластичность бетонной смеси (П, она же подвижность) носит еще одно название — удобоукладываемостьбетона. Обозначается пластичность бетона в зависимости от типа документации. В накладных документах, которыми сопровождается продажа бетона, ставится большая русская буква П с цифровым обозначением от 1 до 5 ( П2, П3, П4, П5), в паспортах качества — осадка конуса, к примеру, от 10 см до 15 см.

Как проявляет себя удобоукладываемость на практике и что можно узнать, благодаря пластичности бетона?

Удобоукладываемость – это термин, обознчающий свойство материала, позволяющее определить:

  • степень удобства укладки бетона в форму;
  • скорость принятия смеси;
  • какой транспорт для доставки материала будет наиболее подходящим.

Простые монолитные работы выполняются с использованием бетона с удобоукладываемостью П3. В этом случае автобетоносмеситель должен иметь возможность без каких либо препятствий подъехать к опалубке, в которую производится слив бетона по лотку на самослив.

Показатели пластичности бетона для заливки сложных конструкций

Процесс заливки сложных конструкций нуждается в бетоне с пластичностью П4-П5. Такими конструкциями являются колонны, ленточные фундаменты и аналогичные узкие опалубки, которые трудно полностью заполнить бетоном. Использование смесей с высокой удобоукладываемостьюпозволяет легче и быстрее производить укладку без применения вибратора. Также бетон с пластичностью П4 или П5 прокачивается бетононасосом.

Чтобы арендовать автобетоносмеситель или другое оборудование для производства бетонных смесей, позвоните менеджеру нашей компании.

Важно знать! Ни при каких обстоятельствах не пытайтесь на объекте добавлять в бетон воду, в надежде на то, что это как-то позволит добиться повышения его пластичности. Во-первых,удобоукладываемость смеси не увеличится, во-вторых, этим вы только нарушите соотношение нужного количества воды к другим ее составляющим! Помимо этого бетон потеряет свою прочность. После разбавления водой, бетон марки м300 может опуститься до м200 или даже до м100. Процесс повышения пластичности происходит только на заводе изготовителе, где бетон разбавляется специальными химическими добавками, называемыми пластификаторами.

Очень важным параметром является пластичность бетона. Этот параметр характеризует «текучесть» бетонной смеси, и тем самым определяет область его применения.

Усадка бетона измеряется при помощи специального конуса, который имеет ширину в основании — 30 см, вверху — 10 см, и в высоту 30 см. Конус должен быть оснащен ручками по бокам и упорами снизу. Конус наполняется бетоном в три подхода по 10 см, при этом производится уплотнение. Лишний бетон срезается сверху конуса, и конус поднимается за ручки. При этом бетон начинает усаживаться и расползаться. Соответственно, чем больше усадка конуса, тем более пластична бетонная смесь.

Густой и литой бетон

Можно сделать густую смесь, но такой бетон нужно будет обязательно уплотнять во время заливки. Менее густая смесь, которая самостоятельно заполняет необходимое пространство, называется литым бетоном. Но при создании литого бетона нужно не переусердствовать с количеством воды, ведь ее избыток, ровно как и недостаток, очень плохо сказывается на бетоне — происходит расслоение смеси, нарушается образование цементного камня, бетон получается хрупким. Поэтому, если вам нужно сделать очень крепкую конструкцию, то нужно использовать именно густой бетон. В такой бетон еще желательно добавить арматуру (получится так называемый железобетон) — это значительно увеличит его прочность и срок службы.

Выбор необходимой консистенции бетона должен производиться на основе того, какая конструкция будет изготавливаться. Если это большая монолитная конструкция, в которой арматура расположена настолько редко, чтобы можно было без помех пользоваться уплотнителями, то для этих целей рекомендуется брать бетон с усадкой конуса  2-6 см. Проще говоря, существуют определенные нормы по плотности бетона для различных нужд. Например, усадка бетона под фундамент должна быть 2-3 см. А для создания густоармированных балок и тонких стен можно использовать бетон с усадкой конуса до 14 см.

Подбор заполнителей в состав бетонной смеси

Обязательное условие при использовании заполнителей — это их чистота, ведь чем больше пыли и грязи в заполнителях, тем меньшего качества получится в итоге бетон. Если вы обнаружили на щебне глину и грязь, то обязательно промойте его. Как известно, существует цемент различных марок, и для приготовления определенной марки бетона необходимо использовать соответствующий рецептуре цемент, не выше и не ниже заявленной марки. Вода для изготовления бетона как минимум должна быть чистой, различные примеси не лучшим образом скажутся на бетоне. При помощи воды можно регулировать вязкость бетонной смеси.

Для придания дополнительной пластичности бетону применяются специальные пластификаторы.

goshara.ru

От чего зависит и как определить подвижность бетона

Для простых обывателей основным качеством бетона является его прочность, которая определяется маркой смеси. А вот специалисты всегда к прочности добавляют и подвижность бетона. Этот термин основан на таком свойстве раствора, при котором бетон под действием свой массы или при небольшом воздействии (вибрация, утрамбовка) заполняют предназначенную для него форму. То есть показатель подвижности, который указан в специальной таблице, определяет удобство применения раствора. Для больших объемов строительных работ это важно.

Как определить подвижность раствора?

Для этого нет необходимости использовать лабораторное оборудование. Процесс определения достаточно прост. Понадобится специальный конус, изготовленный из листовой стали толщиною 1,5 мм.

Размеры конуса:

  • высота – 30 см;
  • большой диаметр – 30 см;
  • малый диаметр – 10 см.

Это стандартный размер. Но есть дополнения, которые определяются фракцией, используемого в растворе щебня.

Если фракция щебня не превышает 70 мм, то размеры конуса будут такими: 30×20х10 см (высота — большой диаметр — малый диаметр). Если фракция превышает 70 мм, то размеры будут такими: 45×30х15 см.

С боков фигуры припаяны две ручки для удобства проведения испытательного процесса.

Испытание

Приготовленный бетонный раствор закладывают в конус тремя слоями с широкой стороны фигуры. Внутреннюю поверхность конуса обязательно надо увлажнить. Каждый слой утрамбовывается с помощью куска арматуры. Общее количество штыковых движений должно быть 25 раз, то есть по 8-9 раз на один слой. Если используется увеличенный конус, то штыковать придется 56 раз.

Излишки смеси, которые будут выпирать, надо срезать шпателем. После чего конус переворачивается и снимается с бетона, который принял коническую форму.

В таком состоянии раствор должен немного постоять, чтобы произошла его естественная усадка. После чего замеряется высота бетонного конуса и сравнивается с высотой металлической фигуры (30 см).

Для точности определения разницы высот двух конусов, рекомендуется делать два пробных тестирования. Среднее число и есть необходимый показатель.

Виды подвижности

Если разница высот равна нулю, то бетонный раствор относится к категории жестких бетонов (обозначаются они в маркировке буквой «Ж»). Их используют очень редко. В частном домостроении не используется вообще. Работать с такими смесями очень сложно, жесткость у них высокая.

Если разница высот составляет 1-5 см – это малоподвижный раствор. Если 6-14 см – это пластичный бетон. Существует и четвертый вид, при котором разница конусов составляет более 15 см. Специалисты такие растворы называют «литая масса». Такая подвижность бетона позволяет использовать материал только в определенных условиях для специальных конструкций.

Практика показывает, что густота бетонной смеси определяет прочность заливаемой конструкции. Поэтому, выбирая тот или иной бетонный раствор по показателю подвижности, необходимо точно знать, в каких условиях будет заливаться раствор, и для каких целей предназначается несущая конструкция дома. То есть под каждый отдельный вариант заливки придется подбирать состав и по подвижности, и по жесткости.

Сводная таблица

Таблица различных показателей упрощает поиск нужных параметров или характеристик. С бетонными растворами то же самое. Существуют объединенные таблицы, в которых включены все характеристики смесей, а есть отдельные, по разным параметрам состава. Таблица снизу показывает только подвижность материала.

Подвижность Усадка конуса (см)
П1 1-5
П2 5-10
П3 10-15
П4 15-20
П5 Больше 20

Испытание вискозиметром

Такое тестирование проводят для смесей, в которых используется щебень размерами 5-40 мм. Для этого используется специальный измерительный инструмент – вискозиметр.

Инструменты

Для точности проведения опыта понадобится виброплита и конус (как и в первом случае). Готовится коническая форма бетона, которую устанавливают на виброплиту.

Затем в бетон втыкается штатив, на который надевается диск, выполняющий роль пресса. На штативе нанесены риски по длине инструмента.

Процесс измерения и учет результата

Включается секундомер одновременно с виброплитой. При этом диск под действием вибрации и своей массы начинает уплотнять бетонную форму. Как он только дойдет до определенной риски, выключается плита и секундомер, время прохождения записывается.

Показатель времени умножается на коэффициент, равный 0,45. Это стандартная величина. Полученный результат и есть жесткость или подвижность бетона. На больших строительных площадках результат каждой проверки записывается в специальный журнал.

Испытание в формах

Для этого необходимо подготовить кубическую форму из листового железа. Для растворов, где использовался щебень размерами до 70 мм, готовится куб 20×20х20 см. Где использовался щебень размерами до 20 мм, готовится куб со стороной 10 см.

Куб устанавливается на виброплиту. Затем в него помещается конической формы бетон, приготовленный по рецептуре, описанной выше. После чего включается виброплита и секундомер.

Необходимо измерить время, за которое бетонный конус развалится, заполнит все углы куба и его поверхность станет горизонтальной. Этот временной показатель умножается на 0,7. Это и есть подвижность массы.

Обозначение бетона

Маркируется показатель подвижности буквой «П» с добавлением цифрового значения от 1 до 5. То есть П1, П2… И чем выше числовой показатель, тем выше подвижность раствора. Поэтому существует определенное разделение бетона по показателю подвижности:

  • П1, П2, П3 – малоподвижные;
  • П4, П5 – с высокой подвижностью.
Малоподвижные

Первая группа в своем составе имеет большое количество песка по отношению к цементу, поэтому консистенция таких бетонов густая. Их обычно используют для сооружения монолитных конструкций. При их заливке обязательно применяют вибраторы.

Обратите внимание, что дополнительно заливать в такие бетоны воду, чтобы увеличить их текучесть, нельзя. Сразу же снижается марка, а значит, и прочность всей конструкции в целом. В данном случае увеличить текучесть можно только добавлением специальных пластификаторов.

Высокоподвижные

Бетоны из второй группы используют для заливки в опалубки, где установлен частый армокаркас, или в опалубки, в которых сложно провести утрамбовку. К примеру, это могут быть колонны или узкие, но высокие фундаменты.

Кстати, специалисты считают, что бетон П4 является оптимальным. Его не надо утрамбовывать или проводить вибрацию.

Подвижность и состав смеси

Определение подвижности бетонной смеси влияет на качество конечного результата, поэтому такое тестирование необходимо обязательно проводить. И если качество раствора (а точнее сказать, его подвижность) вас не устраивает, то можно изменить рецептуру смеси или изменить параметры и марки составляющих компонентов. То есть добавить в раствор цемент другой марки, более мелкую или крупную фракцию песка или щебня, изменить объем воды.

Цемент

При увеличении соотношения вода-цемент в сторону жидкости, подвижность бетонной смеси увеличивается. При этом прочность и жесткость состава сразу же снижается. Добавленные в цемент пластификаторы и модификаторы снижают подвижность.

Если по рецептуре увеличить объем вносимого цемента, то текучесть массы тоже увеличивается. Но при этом прочность раствора не изменяется. Все дело в том, что при таком содержании цемента увеличивается объем цементного теста. Оно заполняет собой все пространство между наполнителями и не дает соприкасаться им между собой. А это снижает силу трения, отсюда и высокая подвижность массы.

Песок и щебень

Размеры, качество поверхности и форма крупных наполнителей также влияют на текучесть бетонной смеси. К примеру, гладкая поверхность гравия (щебня) дает возможность снизить трение между его элементами. Это в свою очередь, увеличивает подвижность массы, но в итоге снижается жесткость и прочность всей конструкции. Поэтому речной гравий для бетонных растворов не используется.

Что касается песка, то на показатель подвижности он практически не влияет. Конечно, не стоит использовать песок мелкой фракции, который увеличит текучесть, но сильно снизит прочность состава.

Условия заливки

На подвижность бетонной смеси будут влиять и условия заливки. К ним в основном относится частота армирующего каркаса и форма заливаемой конструкции.

Чем чаще установлена в каркасе арматура, тем текучее раствор придется изготавливать. Это делается для удобства проведения работ. Ведь работать тем же вибратором в таких условиях будет сложно. И если в данную конструкцию заливается жесткий раствор, то есть большая вероятность, что его плотность после вибрации не будет соответствовать норме. Появятся раковины и поры, а это снижение качества.

Размеры заливаемой конструкции тоже влияют на выбор пластичности бетонной массы. И в этом случае основной причиной является удобство проведения работ. Чем больше и сложнее конструкция, тем пластичнее придется готовить бетон.

tehno-beton.ru

Пластичность бетона — Справочник химика 21

    Пластичные бетонные смеси изготовляли с В/Ц, равным 0,35, 0,45 0,55 0,65 0,75 удобоукладываемостью 7—9 сек и осадкой стандартного конуса 5—7 см. 
[c.470]

    ВЖК — хорошие воздухововлекающие добавки, которые используются при изготовлении морозостойкого бетона. Известно, что бетон, содержащий определенное количество воздуха в равномерно распределенных в массе бетона порах, является более морозостойким, чем монолитный бетон. Высшие кислоты применяются и для повышения пластичности бетонной смеси, а также для улучшения ее обрабатываемости. Они позволяют уменьшать расход воды при затворении бетонной массы без ухудшения ее подвижности. [c.157]


    В последнее время для снижения количества воды затворения при сохранении достаточной пластичности бетонных смесей и для умень- 
[c. 167]

    Вовлеченный воздух увеличивает объем вяжущего теста и повышает пластичность бетонной смеси. Это позволяет снижать количество воды затворения, особенно в тощих смесях (т. е. в смесях, содержащих относительно мало цемента и много песка и каменного заполнителя). [c.168]

    Частицы, на поверхности которых ориентированы молекулы или ионы нафтеновых или жирных кислот, способны легко скользить друг относительно друга. Этим своеобразным смазочным действием тонких ориентированных пленок объясняется повышение пластичности бетонных смесей, содержащих гидрофобизующие добавки. 

[c.169]

    В числителе — данные для огнеупорного раствора, в знаменателе—для строительного для бетоносмесителей — соответственно для жесткого и пластичного бетона. [c.142]

    Перед сборкой необходимо проверить качество бетонных фундаментов и надежность связи бетона с металлическими поверхностями облицовок закладных частей насоса. Качество фундамента определяют простукиванием молотком. Глухой звук свидетельствует об отсутствии связи бетона с металлом или наличии пустот в бетоне. В этом случае в облицовках высверливают отверстия, в фундаментах вырубают и удаляют некачественный бетон, промывают, смачивают цементным молоком и заделывают образовавшиеся пустоты пластичным бетоном, имеющим марку более высокую, чем основной бетон фундамента. 

[c.176]

    Весьма существенным показателем бетонной смеси является удобоукладываемость (жесткость), которая выражается в секундах и показывает, с какой скоростью бетонная смесь заполняет форму. При большей пластичности бетонной смеси требуется меньше времени для заполнения формы. С увеличением жесткости бетонной смеси это время увеличивается. Подвижность и удобоукладываемость бетонной смеси зависят от количества воды в бетонной смеси, расхода цемента на 1 ж бетона, крупности и шероховатости поверхности заполнителей, вида цемента. 

[c.367]

    Для пластичных бетонных смесей, созданных на гравии или щебне, пользуются формулой [c. 371]

    По второму варианту кассеты для одновременного формования 10—12 изделий состоят из съемных стальных стенок. Для тепловой обработки уложенного в кассеты бетона крайние и часть средних стенок делаются с двойными стенками. Это позволяет сократить срок тепловой обработки до 6—8 час. После сборки кассеты производится заполнение пластичным бетоном с одновременным включением навесных вибраторов. Кассета для изготовления лестничных маршей рассчитана на одновременное формование двух маршей в положении на ребро , что обеспечивает получение ступеней, не требующих обработки. 

[c.400]


    Антраниловая кислота (о-аминобензойная) 0-h3N—СвН4— —СООН — кристаллическое вещество с пл=145°С р/(а = 5,0. Используется для получения различных красителей, например индиго, и в многочисленных органических синтезах. Она применяется даже в строительстве может входить в состав пластифицирующей добавки для улучшения пластичности бетонной смеси, повышения прочности изделий и снижения расхода цемента.
[c.323]

    Испытания пластичных бетонов в В/Ц, равным 0,35 0,45  [c.470]

    При расчете прочности и жесткости конструкций из жароупорного бетона необходимо знать модуль упругости и коэффициент пластичности бетона при высоких температурах. [c.53]

    Активными составляющими бетона являются цемент и вода. В результате реакции между ними происходит образование цементного камня и сцепление его с заполнителями, пластичная бетонная смесь превращается в твердый камневидный материал. [c.255]

    Такие свойства, как подвижность, удобоукладываемость и водопотребность, как известно, играют первостепенную роль в технологии применения бетона. При введении до 0,1—0,2% ГКЖ-94 от массы цемента пластичность бетонной смеси повышается например, для пуццоланового цемента Брянского завода получены следующие данные  

[c.146]

    К таким добавкам по преимуществу относятся различные составы — регуляторы схватывания и твердения вяжущих веществ, до бавки для улучшения пластичности бетонной смеси, вещества, повышающие водо- и морозостойкость, химическую, а также огне- и биостойкость добавки, позволяющие снижать вес строительных материалов наконец, различные клеи и мастики.

[c.3]

    Кроме этих зависимостей было также установлено, что на пластичность бетонной смеси сильно влияет и температура. Например, повышение температуры чистого цементного теста на 5°С (в диапазоне температур от 10 до ЗО С) для сохранения той же пластичности вызывает необходимость в повышении водоцементного отношения на [c.29]

    На пластичность бетонной смеси можно также воздействовать, изменяя приемы ее изготовления, в особенности если по-разно.му вливать в с.месь воду — постепенно или сразу. Более точно эта зависимость до шх пор еще не изучена. [c.29]

    Бетонная смесь должна содержать оптимальное количество цемента и в зависимости от выбранного способа уплотнения нужное количество воды. Отмечается, что для достижения наилучшей водонепроницаемости наиболее пригодны пластичные бетонные смеси, а не жесткие. [c.35]

    К таким добавкам относят трассы, доменные шлаки, активный кремнезем (способный в обычных для бетона условиях взаимодействовать с другими веществами), известь, бентонитовую и другую подходящую глину. Было установлено, что эти вещества улучшают е только водостойкость, но и другие свойства бетона. Так, например, добавки трасса [28], доменного шлака и активного кремнезема (например, сиштофа) [72] повышают и химическую стойкость бетона. Оптимальная (около 3% по весу цемента) добавка активной кремнекислоты, помимо этого, может повысить И92] и прочность бетона при сжатии (до 12% через 28 суток твердения). Добавка извести, хотя и имеет заметное влияние на пластичность бетонной смеси т на водостойкость бетона, обыкновенно яе рекомендуется, так как она заметно снижает прочность бетона при его твердении в нормальных условиях. Только когда не требуется получить бетон наибольшей прочности, можно добавлять около 8% (по весу цемента) извести [88]. Также при применении бентонитовой или другой глины [591 нужно действовать осторожно, чтобы они не ухудшили, и очень заметно, положительных свойств бетона. Поэтому глинистые добавки вводят в бетон только изредка. Однако они могут содержаться в поставляемом, на строительство цементе. Это выгоднее, так как в этих случаях нерастворяющие-ся в воде добавки значительно равномернее распределяются в составе бетона, чем при непосредственном добавлении их в бетономешалку. [c.38]

    Конечно, нужно помнить, что и некоторые добавки, улучшающие пластичность бетонной смеси, могут повышать морозостойкость свежего бетона, так как позволяют уменьшать водоцементное отношение изготовляемого бетона. Однако всегда нужно предварительно проверять, не замедляет ли эта добавка одновременно схватывание цемента или же не снижает ли [c.82]

    Воздухововлекающие добавки должны существенно улучшать стойкость бетона (долговечность) или же заодно улучшать и пластичность бетонной смеси. [c.87]

    Состав бетона обычно подбирают в лаборатории. При этом определяют водо-цементное отношение В/Ц, обеспечивающее пластичность бетонной массы, и содержание компонентов бетона — цемента, песка, щебня или гравия. Затем бетонируют образец — кубик размером 200 X 200 X 200 мм, который обязательно испытывают в лаборатории.[c.36]


    Результаты этих опытов приводятся в табл. 8, из которой следует, что при относительной влажности воздуха 50% арматура в исследованных бетонах совершенно не корродировала на открытом воздухе коррозия развивалась в большинстве случаев очень медленно или совсем не наблюдалась. С наибольшей скоростью корродировала арматура при периодическом увлажнении образцов, несколько медленнее — при относительной влажности воздуха 100% Попутно необходимо отметить лучшие защитные свойства пластичных бетонных смесей по сравнению с жесткими. [c.39]

    На практике стремятся к повышению пластичности бетонных и растворных смесей, чтобы их можно было легче перемешивать, укладывать и уплотнять. Для этого обычно увеличивают объем вяжущего теста в бетонной смеси. Но это часто связано с необходимостью расходовать лишний цемент. Если повысить пластичность бетонной смеси добавлением одной только воды, то при этом уменьшится прочность бетона. Вообще при изготовлении бетона и изделий из них строители и технологи вынуждены для получения достаточно пластичных и удобоформуемых смесей вводить значительно больше воды, чем это требуется для реакций взаимодействия вяжущего вещества с водой. Поэтому та часть воды, которая химически не была усвоена вяжущим веществом, испаряется из бетона образующиеся при этом воздушные ооры понижают его прочность и долговечность. [c.167]

    Проведены также работы по утилизации данного гальванического шлама при производстве бетонных изделий. Результаты исследований показали целесообразность введения шлама в пределах 1-2 % от массы цемента без уменьшения содержания последнего. При этом повышается пластичность бетонной смеси, примерно в два раза снижается жесткость, улучшаются удобоукла-дываемость и водоудерживающая способность, что предотвращает расслаивание смеси при транспортировке. Шлам данного химического состава целесообразно использовать как активнуьэ [c.143]

    Состав бетонной смеси подбирают в зависимости от требуемых св-в изделий. Свежеприготовленная смесь должна иметь достаточную подвижность. Ее гомогенизируют в бетономешалках, укладывают и уплотняют механизированным способом (вибрация). Прочность Б. возрастает особенно быстро в течение первых 7-14 сут. Марка Б. выражает прочность на сжатие (в кгс/см 1 кгс/см = = 0,1 МПа) стандартных кубич. образцов с ребром 15 см, к-рые подвергаются испытанию через 28 сут после твердения при 15-20°С при возведении пром. и гражданских сооружений и через 180 сут-при возведении гидротехн. сооружений. Твердение Б. ускоряется при повышенной т-ре, поэтому при изготовлении изделий из Б. и железобетона часто применяют обработку паром при обычном давлении или в автоклаве. В СССР для тяжелого бетона установлены след, марки Б. (М) 50, 75, 100, 150, 200, 250, 300, 350, 400, 450, 500, 600 и выше (через 100). При определении расхода цемента на 1 м Б. учитываются требования, предъявляемые к прочности, плотности Б. и пластичности бетонной смеси. [c.284]

    В. X. К,икасом с сотрудниками разработаны состав и технология производства сланцезольного цемента, получаемого совместным помолом 20—30% золы-уноса горючих сланцев (Са0 13%) и рядового портландцементного клинкера. Удельная поверхность золы— более 280 м /кг, а удельная поверхность цемента — около 300 м /кг. При равном расходе цемента бетоны на сланцезольном портландцементе при твердении в нормальных условиях показали в возрасте 28 сут на 20—40% большую прочность, чем бетоны на портландцементе из клинкера, использованного для приготовления смешанного цемента. Причинами повышенной прочности сланцезольного цементного камня в бетоне являются его повышенная плотность и однородная микрокристаллическая структура, обусловленные меньшей водопотребностью смешанного цемента и лучшей удобоукладываемостью пластичной бетонной массы. [c.452]

    Для интенсификации процесса помола в состав портландцемента можно вводить и другие добавки-интенсификаторы помола, как. например, антрацит, лигнин, в количестве не более 1 % от веса цемента. Необходимо отметить, что свойства портландцемента определяются главным образом составом клинкера, а не добавок, так как добавки могут лишь несколько видоизменить отдельные свойства портландцемента. Так, например, при добавке такого поверхностно-активного вещества к портландцементу, как сульфитноспиртовой барды (гидрофильной добавки), увеличивается пластичность бетонной смеси и улучшается морозостойкость цементного камня. [c.114]

    Коэффициент раздвижки зерен щебня а, по опытам Скрамтаева и Будилова, равен для жестких бетонных смесей — а= = 1,05—1,10 для фортификационного бетона — а=1,10 для пластичных бетонных смесей при расходе цемента 250 кг/м — а= = 1,30 при расходе 300 кг/ж — а—1,35 при расходе 350 кг/м а=1,43. [c.373]

    Применение хорошо уплотненных жестких и особо жестких бетонных смесей имеет преимущества по сравнению с вибрирован-ным пластичным бетоном, имеющим высокое водоцементное отношение. Эти преимущества заключаются в следующем быстрый рост прочности во времени, быстрое твердение жестковибрирован-ного бетона при пропаривании, большая плотность и соответственно морозостойкость бетона, малая водопроницаемость, лучшее сцепление с арматурой и сопротивление растяжению, изгибу и удару, малая усадка и другие.[c.377]

    Позднее вопросом повышения пластичности бетонной смеси с помощью добавления химических веществ детально занимались Я. Ямбор и Я. Копечни [62]. Пря этом они обратили внимание, что применение поверхностно-активных веществ понижает поверхностное натяжение своим диспергирующим влиянием. Это влияние оановано на том, что применяемые вещества из-за различных электростатических зарядов отталкивают друг от друга отдельные частицы цемента, создавая вокруг них водную оболочку, исключающую их непосредственное соприкосновение, и лучше распределяя их между кусками заполнителя. Этим достигается большая подвижность частиц (смеси) и при меньшем содержании воды в растворе. [c.29]

    Большинство исследователей сходятся в мнении о том, что при достаточно плотном бетоне введение в его состав хлористого кальция в количестве до 2% от веса цемента не вызывает прогрессирующей, коррозии арматуры. Так, В. М. Москвин [63] в образцах из пластичного бетона с расходом цемента 300— 310 кг1м и 5/Я = 0,6 при добавке хлористого кальция в количестве до 6% от веса цемента не наблюдал признаков коррозии арматуры. Образцы хранились до 13 месяцев при периодическом увлажнении (ежедневная поливка). Г. И. Носов [64] приводит данные, свидетельствующие о коррозии арматуры в образцах из бетона с расходом цемента 300 кг/м при толщине защитного слоя 0,5 и 2 см как пропаренных, так и нормального твердения. [c.80]

    Рейнгерс [94] исследовал влияние ширины раскрытия трещин в бетоне на коррозию арматуры конструкций в приморских районах. Опыт производился с одним образцом в виде отрезка трубы из пластичного бетона, армированной продольной арматурой диаметром 14 мм и тремя спиралями из проволоки диаметром 4 мм. Защитный слой бетона у продольной арматуры имел толщину от 17 до 20 мм. Предварительно путем изгиба образца были получены трещины с шириной раскрытия от 0,05 до 2 ми. [c.100]

    При наличии агрессивных газов и относительной влажности воздуха более 50% величина водоцементного отношения не должна превышать 0,5, а при относительной влажности воздуха в пределах 70—95% необходимо, кроме того, защищать поверхность конструкций лакокрасочными покрытиями. Дальнейшее уменьшение водоцементного отношения допустимо лишь в пределах пластичных бетонных смесей (при укладке с вибрированием), так как при укладке жестких смесей возникает опасность недоуплотнения. [c.113]


Архитектурный бетон состав, своими руками

Пластичный и прочный архитектурный бетон создавался как материал для решения эстетических задач. Внутренняя отделка помещений, промышленное и ручное изготовление элементов и предметов интерьера и экстерьера – главное предназначение архикамня – так еще называют архитектурный бетон состав которого во многом отличается от состава привычного строительного раствора. Архитектурный бетон устойчив к глубоким колебаниям температуры, отлично переносит высокую влажность и не подвержен выветриванию, поэтому как материал для отделки фасадов и архитектурных элементов зданий он отлично выполняет свои функции.

Оформление фасадов архитектурным бетоном

По свойствам пластичности архитектурный бетон похож на пластилин – из него можно сформировать любую объемную геометрическую фигуру сложных форм для украшения строительного объекта. Лепнина или колонны – отличный пример наружной отделки фасадов. Архикамень идеально имитирует природный камень-дикарь, и такая замена экономит расходы на декоративную отделку и визуальное оформление здания. Штукатурно-отделочный состав архитектурный бетон продается в специализированных строительных магазинах или готовится самостоятельно по рецепту, приведенному в статье.

[ads-pc-1]
[ads-mob-2]

Классификация архитектурного бетона

Составные части любого раствора декоративного бетона обозначают его функциональные цели и характер применения. Основа бетона — цемент как вяжущая составляющая, щебень, песок, гранитный или мраморный гравий в качестве наполнителей, стабилизирующие добавки и другие пластификаторы. Смешение компонентов в нужной пропорции дает разные результаты к использованию бетона в разных целях. Одна из разновидностей бетона — архитектурная бетонная смесь.

Бетон для декорации фасадов и архитектурных элементов зданий постоянно применяется при украшении строительных объектов или прилегающего участка. Это разновидность искусственного камня, состоящего из цементно-песчаного раствора и улучшающих добавок.

Из чего состоит раствор архитектурного бетона

[ads-pc-1]
[ads-mob-2]

Оттенки архикамня – белый или светло-серый, но при добавлении красящих компонентов можно генерировать любые цвета. Текстура материала также может изменяться добавлением таких наполнителей, как щебень, галька, гравий или ракушки. Другие отличительные свойства архитектурных материалов от обычного бетона:

  1. Плоская мелкозернистая структура, которую можно отшлифовать до идеального состояния;
  2. Гигроскопичность архитектурного бетона очень мала, а это значит. Что в материале не проходят процессы карбонизации, поэтому целостность и прочность бетона гарантирована на протяжении всего времени эксплуатации;
  3. Не выгорает под действием УФ излучения, не меняет внешние качества и физические свойства под воздействием атмосферных процессов;
  4. Высокая прочность и устойчивость к влиянию низких температур;
  5. Технология работы с архитектурным камнем проще, а сам материал пластичнее, чем обычный бетон, что позволяет создавать элементы декора и высокохудожественные изделия разных форм и размеров.
Изделия из архикамня

 

[ads-pc-1]
[ads-mob-3]


Соотношение частей песка (П), цемента М-400 и М-500 (Ц) и щебня (Щ) для приготовления раствора бетона отражено в таблицах:

Цемент М400

Марка Пропорции Ц/П/Щ Объем раствора на 10 литров цемента, в литрах: П/Щ Литров бетона, получаемого из 10 литров цемента
100 1/4,6/7 41/61 78
150 1/3,5/5,7 32/50 64
200 1/2,8/4,8 25/42 54
250 1/2,1/3,9 19/34 43
300 1/19/3,7 17/32 41
400 1/1,2/2,7 11/24 31
450 1/1,1/2,5 10/22 29
Цемент М500
Марка Пропорции Ц/П/Щ Объем раствора на 10 литров цемента, в литрах: П/Щ Литров бетона, получаемого из 10 литров цемента
100 1/5,8/81 53/71 90
150 1/4,5/6,6 40/58 73
200 1/3,5/5,6 32/49 62
250 1/2,6/4,5 24/39 50
300 1/2,4/4,3 22/37 47
400 1/1,6/32 14/28 36
450 1/1,4/2,9 12/25 32

Преимущества и негативные свойства архикамня

Достоинства:

  1. Прочность, пластичность, невосприимчивость к погодным условиям;
  2. Невысокая стоимость изготовления элементов и приготовления раствора;
  3. Неорганические добавки увеличивают срок эксплуатации и предохраняют от разрушения.

Недостатки:

  1. Использование элементов декора тяжелого декоративного бетона требует дополнительного укрепления стен и перекрытий;
  2. На домах из дерева и легких бетонов создание декораций из архикамня не рекомендуется из-за большого веса украшений;
  3. Монтаж декора на фасадах требует значительных трудозатрат и задействования спецтехники;
  4. Трудно сформировать мелкие декоративные детали и элементы, что сказывается на общей художественной выразительности здания;
  5. Медленная скорость работы – затвердевание цементно-песчаной смеси в специальной форме наступаетна 1–2 сутки;
  6. Сложная геометрия декора требует точного соблюдения размеров и тщательной подгонки деталей.
Элементы фасадов

 

[ads-pc-1]
[ads-mob-3]


Деление архитектурного искусственного камня на группы происходит по признакам функционального назначения:

  1. Декоративный бетон белого цвета используют для декорации передней части зданий, просторных помещений с высокими потолками, декорированных элементов архитектурных фасадов, которые не испытывают значительных весовых и механических нагрузок;
  2. Из облегченного белого бетона создают декоративные формы небольшого веса — панно, плитку, лестницы, элементы с имитацией природного камня.

Часто декоративная поверхность не столько повторяет текстуру натурального камня, сколько используется как материал с характеристиками намного лучшими, чем у камня. Благодаря составу декоративного камня бетону возможно создание декора, по текстуре близкого к натуральным материалам:

  1. В качестве наполнителя выступает кварцевый песок природного происхождения, придающий поверхности текстуру каменной поверхности. Предметы декора из бетона с таким наполнителем носят название «восстановленный песчаник».
  2. Вяжущее вещество в смеси — портландцемент высшего качества (например, ПЦ500) серого или белого цвета, без примесей.
  3. Красящие вещества добавляют, чтобы изделие максимально точно повторяло текстуру и оттенки натурального дикого камня. Красящие пигменты добавляются при замешивании раствора, чтобы будущее изделие равномерно окрасилось в общей массе. Дополнительно красить такие детали нет необходимости, такой декор не выцветает под солнцем, не отслаивается за время эксплуатации, на поверхности не появляются микротрещины. Максимально приближенная текстура природного камня предполагает использование красителей, обеспечивающих естественные оттенки.
  4. В архитектурный бетон добавляется только очищенная вода, чтобы качество изделий не подвергалось временны́м изменениям. Важно правильно рассчитать требуемый объем воды.
  5. Модификаторы и пластификаторы, антивспениватели, сцепляющие вещества (адгезивы), морозоустойчивые вещества. Количественный и качественный состав добавок будет разным для каждого конкретного замеса, и зависит от формы и физико-эксплуатационных характеристик изделия, от технологии формовки архитектурных элементов. Добавление пластификаторов и стабилизаторов обеспечивает рост прочности изделия, устойчивость к механическим и ударным нагрузкам, контрастным перепадам влажности и температуры.
Промышленное изготовление декоративных элементов

 

[ads-pc-1]
[ads-mob-3]

Формировка

Формируются изделия из архитектурного бетона несколькими способами:

  1. Трамбовка, или набивка – это процесс создания жестких элементов декорации вручную. Раствор заливается и трамбуется специальной трамбовкой. Набивка используется для формирования геометрически сложных декораций. Недостатки этого способа – высокий процент брака, низкая прочность изделий.
  2. С помощью вибропресса или прессовых форм. Этот способ формовки архитектурных элементов подходит для изготовления тротуарной плитки, камня для брусчатки, простых декоративных форм. При соблюдении технологии на выходе будут получаться высокопрочные изделия.
  3. Прессование – это формировка тонкостенных высокопрочных декоративных элементов с помощью гидропрессов и пресс-форм.

Как приготовить архитектурный бетон самостоятельно

[ads-pc-1]
[ads-mob-3]

Чтобы правильно приготовить качественный рабочий раствор, нужно смешать кварцевый песок и портландцемент, добавить красящие вещества и модификаторы в определенной пропорции, указанной выше. Портландцемент следует брать белого или светло-серого цвета и самого высокого качества – это марки М500 или ДО400. Цемент серого цвета использовать не рекомендуется, так как на выходе получатся тусклые ненасыщенные оттенки.

Функционально законченные изделия из архикамня

[ads-pc-1]
[ads-mob-3]

Заполнителем выступает очищенный кварцевый песок, дробленый гранит или мрамор мелкой фракции. Чтобы бетон имел конкретный оттенок, в раствор добавляются цветные красящие составляющие в виде жидкости или сухих порошкообразных веществ. Пигментный краситель добавляется в соотношении 3/100, чтобы получить более для насыщенные цвета, соотношение соблюдается 5/100 или больше.

 

[ads-pc-1]
[ads-mob-3]


Технология приготовления декоративного искусственного камня такова:

  1. Сухие составляющие нужно просеять через мелкое металлическое сито с ячейкой 1,5 х 1,5 мм;
  2. Портландцемент и кварцевый песок смешиваются в сухом виде;
  3. В сухую смесь добавляется мелкая мраморная (гранитная) крошка или пыль;
  4. Добавляются красящие пигменты нужных цветов;
  5. Сухая смесь перемешивается до однородного состава;
  6. В сухом составе делается углубление, в которое добавляется очищенная вода.

Объемное количество рабочего состава определяются маркой портландцемента. Так, на одну объемную часть цемента М500 добавляется три части песка и две части воды. Качество полученного раствора определяется также вручную: нужно сильно сжать немного раствора в руке. Если после сжатия между пальцев потечет вода –добавьте песка. Если при разжимании кулака состав видится рыхлым и рассыпается — добавьте воды.

Кроме основных составляющих раствора для архикамня, в его состав должны добавляться пластификаторы и модифицирующие вещества. Пластификаторы придают свежему незастывшему раствору пластичность, увеличивают морозостойкость и устойчивость к любым погодным условиям, адгезивные вещества и антивспениватели повышают качество изделия. Пропорции, в которых должны добавляться модификаторы и пластификаторы, определяются функциональным назначением изделия и технологией его изготовления.

Новый пластичный бетон в 2 раза прочнее обычного

Ученые технологического университета Наньянг из Сингапура (Nanyang Technological University) изобрели совершенно новый тип бетона, который назвали ConFlexPave. Свойства этого продукта поражают воображение – он гораздо прочнее, чем знакомый нам классический бетон, и при этом, в отличие от него, является очень пластичным и выдерживающим большие нагрузки без деформаций и потери структуры. 

Исследователи предполагают, что из ConFlexPave удобно создавать тонкие готовые сборные плиты, которые можно быстро монтировать на месте дорожного строительства, наподобие укладки пола ламинатом. Изобретенный гибкий бетон имеет гораздо меньшую толщину, что позволяет значительно снизить вес сборных железобетонных дорожных плит. Дороги из ConFlexPave строятся в разы быстрее, ибо, по сути, гибкие плиты на месте строительства просто монтируются. 

А в случае разбивания дорожного полотна, вам нужно просто вытащить одну из плит, и заменить ее новой. Таким образом, строительство дорог из гибкого бетона может стать быстрым и весьма недорогим способом, снижающим трудоемкость этого процесса.

Как это работает:

известный нам классический бетон состоит из цемента, воды, щебня и песка.  Правильное сочетание этих ингредиентов придает бетону прочность и жесткость, но лишает его гибкости. Именно поэтому у него низкие показатели на разрыв. Традиционный бетон реагирует трещинами и разрушением на воздействие некоторых механических сил и чрезмерного веса. 

ConFlexPave в своем составе имеет дополнительные ингредиенты – в него примешивают специальные полимерные микроволокна, которые делают бетон пластичным, увеличивая его амортизационные и противоскользящие свойства. Обычный бетон принимает на себя основную нагрузку именно в том месте, где воздействует сила. А синтетические микроволокна ConFlexPave, толщина которых меньше человеческого волоса,  распределяют ее на большую площадь, тем самым автоматически уменьшая, то есть амортизируя. В результате, изобретенный материал является в 2 раза более прочным, нежели традиционный.

Сейчас исследователи говорят, что в ближайшие 3 года они будут проводить детальные испытания его свойств, после которых надеются вывести гибкий бетон на широкий рынок.  

Маркировка бетона

Производители, при указании цены на бетон или бетонные смеси, в своих прайс-листах обычно описывают марку бетона, класс прочности и материал наполнителя. А иногда можно встретить и такую маркировку: M350 В25 П4 F200 W8. О том, как разобраться в марках бетона и маркировке бетонных смесей, пойдет речь в этой статье.

Бетон и бетонная смесь – это, по сути, одинаковые понятия. Разница лишь в том, что бетонная смесь – перемешанная однородная смесь вяжущего вещества (цемента и пр.), заполнителей (щебня, песка и пр.), воды и добавок. А бетон – это уже отвердевшая бетонная смесь.

Новые ГОСТы (25192-2012, 7473-2010) обязывают производителей бетона указывать маркировку своих бетонных месей (БСГ – бетонная смесь готовая, БСС – бетонная смесь сухая). Маркируются основные важнейшие свойства бетона – это марка (M), класс (B), подвижность (П), морозостойкость (F) и водонепроницаемость (W).

Марка (M) и класс бетона (B)

При покупке бетона основное внимание обычно акцентируется на марке и классе бетона.

Цифры марки бетона (M200, M350 и т.д) обозначают (усреднённо) предел прочности на сжатие в кгс/см3. Соответствие необходимым параметрам проверяют сжатием (специальным прессом) кубиков отлитых из пробы бетонной смеси, и выдержанных в течение 28 суток. Условно говоря, чем выше в бетоне содержание цемента, тем бетон прочнее – поэтому принято также считать, что число после буквы M (от50 до 1000) показывает содержание цемента: бетонные смеси марок M50 – M100 относятся к сортам бетона с низким содержанием цемента, а M500-M600 – с высоким.

Соответствие марки бетона классу прочности:

Марка бетона Класс по прочности
M100 B7,5
M150 B10
M200 B15
M250 B20
M300 B22,5
M350 B25
M400 B30
M450 B35
M550 B40
M600 B45

Подвижность (П)

Подвижность – это маркировка удобоукладываемости бетонной смеси, рассчитываемая по осадке конуса (ГОСТ 7473-2010)

Грубо говоря, подвижность бетона – это способность смеси заполнять форму, в которую она помещена, способность расплываться и занимать предоставленный объем.

Подвижность определяют опытным путем. Бетонная смесь заливается в конус высотой 30см. После снятия конуса производится измерение величины осадка. Если форма сохранилась практически без изменений (осела на 1-5см) то такой бетон называется жестким. Он почти не изменяет форму, но отлично формуется при помощи вибрационных уплотнителей. Подвижность такого бетона мала, и его использование ограничено: такая бетонная смесь тяжело устанавливается в опалубку определенной формы. Смеси с осадкой от 6см до 12см, относятся к пластичным типам.

Категории подвижности бетонной смеси:

Подвижность бетонной смеси Осадка конуса
Малоподвижная (П1) 1 – 5 см
Подвижная (П2) 5 – 10 см
Сильноподвижная (П3) 10 – 15 см
Литая (П4) 15 – 20 см
Текучая (П5) 21 и более

На практике подвижность бетона часто именуют также пластичностью или удобоукладываемостью – т. е. насколько удобно смесь будет укладываться в форму и насколько быстро ее принимать, а также, каким транспортом целесообразней производить доставку бетона.

Для обычных монолитных работ используют бетон с подвижностью П3. При заливке сложных конструкций лучше заказывать П4-П5. Смеси с повышенной пластичностью быстрее и легче принимать и укладывать в опалубку, без применения вибратора. Кроме того, пластичные бетонные смеси удобно прокачивать бетононасосом.

Важно знать: увеличение подвижности бетона достигается добавлением на заводе пластификаторов, а не воды. Вода способна значительно ухудшить качество бетона.

Морозостойкость (F)

Показатели морозостойкости бетона отражают количество количество циклов замерзания-оттаивания, выдерживаемые бетоном (от 25 до 1000). Низкая морозостойкость приводит к постепенному снижению несущей способности и к быстрому поверхностному износу бетонной конструкции.

Основная причина разрушения бетона под воздействием низких температур — расширение воды в порах материала при замерзании. Т.е. морозостойкость, в основном, зависит от структуры: чем выше объём пор, доступных для воды, тем ниже морозостойкость.

Сегодня благодаря применению специальных химических добавок (уплотняющих, воздухововлекающих и т.д.) удаётся создавать смеси, выдерживающие сверхнизкие температуры. Строительные бетоны М100, М150 обычно имеют маркировку F50, а бетоны М300, M350 — от F200.

Водонепроницаемость (W)

Водонепроницаемость – это способность бетона не пропускать воду под давлением. При этом давление постепенно повышают до достижения определенной величины, пока не начнется просачиваться вода.

Водонепроницаемость бетона маркируют буквой W и условными единицами (чем выше значение, тем больше водонепроницаемость). Промышленные бетонные смеси имеют параметры от 2 до 20. Водонепроницаемость – одна из важных характеристик бетона, раскрывающая возможность использования смеси под открытым небом, в подземных сооружениях с высоким уровнем грунтовых вод и пр. Для повышения значения W при производстве бетона используют определенные химические добавки или специальный цемент (пластифицированный и др.). В строительной среде бетон с высокой водонепроницаемостью называют также гидротехническим.

Подождать или начать сейчас? Стоит ли заливать фундамент, когда на улице уже зима

Бывает, что стройка ограничена во времени, поэтому фундамент приходится бетонировать зимой или осенью. Насколько это правильно и не навредит ли конструкциям настолько, что потом придется их ремонтировать под уже готовым домом?

Рассказываем, при какой погоде бетон набирает прочность лучше всего и в какое время года можно избежать дополнительных затрат на обустройство фундамента.

Как бетон набирает прочность

Бетон – это искусственный камень. Он состоит из щебня, песка, цемента, воды и специальных добавок. Щебень и песок обеспечивают прочность, а цемент и вода образуют «клей», благодаря которому формируется монолит. Специальные добавки позволяют придать бетону необходимые характеристики: быстрый набор прочности, возможность укладки в зимнее время, морозостойкость и так далее.

Бетон набирает прочность постепенно, этот процесс состоит из двух стадий.

Схватывание – это потеря подвижности раствора. Ее скорость зависит от температуры воздуха. Например, если на улице +5 °C, бетон схватится за 15–20 часов, но эталонной, или расчетной, температурой считается +20 °C. При ней схватывание происходит через 1–3 часа после затворения бетонной смеси, то есть смешивания всех компонентов с водой. До начала схватывания нужно успеть уложить смесь в опалубку, уплотнить и выровнять.

Набор прочности, или твердение – это процесс достижения бетонной смесью заданной прочности. Оптимальные условия для ее набора – температура +20 °C и уровень влажности от 80 %. Расчетный срок «затвердевания» до марочной прочности при нормальной температуре и без дополнительных мер – 28 суток. Затем набор прочности бетоном замедляется, но не прекращает расти в течение всего срока эксплуатации.

Марочная прочность – важная характеристика бетона. Ее обозначают буквой «M» и цифрами от 50 до 1000 – чем больше индекс, тем прочнее бетон. Физико-механические характеристики определяются подбором состава бетонной смеси, ее водоцементным отношением, а также качеством применяемых компонентов: наполнителей, цемента, воды и добавок.

Зачем повышать водонепроницаемость бетона

Чем выше водонепроницаемость бетона, тем менее он восприимчив к давлению воды, а также воздействию химически агрессивных веществ в грунте и подземных водах: кислот, щелочей, солей и так далее. На водопроницаемость бетона негативно влияют излишки воды затворения, недоуплотненность бетонной смеси и отсутствие ухода за свежеуложенным бетоном.

Вода, не вступившая в гидратацию цемента (так называют превращение пластичной массы в монолит), после испарения образует в бетоне поры. Часть из них не замкнута и формирует сквозные каналы. По ним в фундамент проникает влага, которая при замерзании расширяется, что способствует дальнейшему разрушению бетона.

Для уменьшения количества воды затворения при сохранении подвижности бетонной смеси применяют пластификаторы. Они снижают водоцементное отношение, уменьшают объем пор в бетоне и повышают его плотность. При этом следует учитывать, что подбирать состав конкретной бетонной смеси необходимо в лабораториях с учетом особенностей и характеристик применяемых материалов: цемента, крупного и мелкого заполнителя и различных добавок.

Во время укладки особое внимание уделяют уплотнению бетона. Бетонная смесь должна полностью заполнить необходимое пространство без образования пустот. Особенно это важно при густом армировании конструкции. Для этих целей применяют специальные устройства – глубинные и поверхностные вибраторы.

Как ухаживать за бетоном после заливки

В бетоне с низким водоцементным отношением необходимо сохранить воду, которая нужна для процесса гидратации. Если этим пренебречь, качество конечного продукта заметно снизится. Стандартная схема ухода за бетоном предусматривает увлажнение свежеуложенного фундамента каждые 3–4 часа в течение первых 3–5 дней после заливки в зависимости от температуры окружающей среды. Также участок бетонирования укрывают влажной мешковиной или пленкой, используют специальные пленкообразующие составы.

Что такое проникающие добавки

Для повышения марки водонепроницаемости бетона очень часто применяют минеральные материалы проникающего, или пенетрирующего, действия. Их добавляют в смесь во время приготовления или наносят на подготовленную, то есть очищенную от загрязнений и цементного молока, а также насыщенную водой поверхность при помощи распылителя штукатурных составов или кисти.

Активные химические добавки в составе материала вступают в реакцию с компонентами бетонной смеси. В результате образуются нерастворимые соединения или кристаллы. Они создают сплошной барьер, препятствующий поступлению воды. В зависимости от марки обрабатываемого бетона можно повысить степень его водонепроницаемости на две или три ступени.

На что обращать внимание при бетонировании фундамента

Чтобы грамотно провести работы по возведению и свести дальнейшие затраты на ремонт и эксплуатацию фундамента к минимуму, необходимо придерживаться нескольких простых правил:

  • Конструкция фундамента не должна допускать образования трещин при любых нагрузках.
  • Весь объем бетона должен быть залит без технологических и «холодных» швов, то есть за один технологический цикл.
  • Если работа предусматривает образование технологических швов, их нужно герметизировать с помощью набухающих шнуров, герметиков или гидрошпонок.
  • Рабочую арматуру нужно устанавливать в строгом соответствии с проектом, толщина защитного слоя бетона должна быть не менее 15 мм.
  • Стоит обязательно уплотнить уложенный бетон вибраторами или использовать самоуплотняющийся бетон.
  • Необходимо ухаживать за свежеуложенным бетоном.

В какое время года лучше всего заливать фундамент

Сложные погодные условия негативно влияют на набор прочности бетона.

Обилие осадков на этапе схватывания бетонной смеси может привести к насыщению ее излишками влаги. Это приводит к увеличению водоцементного отношения и уменьшению прочности бетона.

Заморозки превращают воду затворения в лед, что нарушает процесс гидратации цемента. При замерзании вода расширяется и в свежеуложенном бетоне возникают внутренние напряжения, которые приводят к повреждению фундамента.

Высокая температура воздуха, низкая влажность и ветер увеличивают скорость испарения воды из свежеуложенного бетона. Это приводит к нарушению процесса гидратации цемента и разрушению бетона в поверхностном слое, появлению усадочных трещин.

Исходя из этого, а также с учетом, что процесс набора прочности бетоном длится 28 суток, оптимальное время для заливки фундамента – период с конца весны до начала лета.

Кроме преимущества в комфортных условиях для производства работ, впереди будет достаточно времени на устранение возможных дефектов, обустройство гидроизоляции и дополнительной защиты. В результате фундамент, возведенный весной, не будет бояться осенних перепадов температуры и зимних морозов.

Как заливают фундамент зимой

Если все-таки необходимо забетонировать фундамент в зимнее время, используют несколько технологических приемов.

Противоморозные добавки и ускорители твердения – они позволяют проводить работы при минусовых температурах без потерь в скорости и качестве.

Прогрев бетона электрическим кабелем – он крепится к арматурному каркасу и подключается к сети, а затем остается в теле бетона.

Прогрев бетона тепломатами – в отличие от кабелей, маты устанавливают на поверхности обогреваемой конструкции, их можно использовать многократно.

Обустройство тепляка − это конструкция, похожая на теплицу, которую собирают над местом производства работ. Внутри устанавливают тепловые пушки для поддержания плюсовой температуры, поэтому в «тепляке» можно спокойно проводить работы по возведению фундамента: вязку арматурного каркаса, бетонирование, обустройство гидроизоляции и монтаж гидрошпонок.

Итог

Оптимальное время для заливки фундамента в большинстве регионов России, кроме северных, – вторая половина весны или начало лета. В этот период устанавливается оптимальная погода для работ по бетонированию. Вот основные моменты, на которые нужно обращать внимание при их проведении:

  • Работы по развязке арматурного каркаса и бетонированию поручите специализированной организации. Так получится избежать ошибок, исправление которых может стоить очень дорого.
  • Используйте только товарный бетон соответствующих марок прочности и водонепроницаемости. Методы приготовления бетона на объекте в металлической ванне и с помощью лопат категорически недопустимы.
  • Бетонные работы проводите без образования холодных швов.
  • Повышайте водонепроницаемость бетона с помощью специальных добавок. Например, пенетрирующих.
  • За свежеуложенным бетоном нужно ухаживать. Укройте его влажной мешковиной и поливайте водой каждые два или три часа даже ночью в течение 3–5 дней. Если погода жаркая, лучше поливать в течение 7 дней.
  • Работы по обустройству фундамента в зимнее время проводите с применением специальных методов.
  • По возможности проверьте с помощью локатора арматуры толщину защитного слоя бетона. Он должен быть не менее 15 мм.
  • Дополнительно защитите конструкции фундамента от негативного воздействия грунта и подземных вод.

Бетон, который гнется и сам заращивает трещины: реальность или фантастика? | Новгородский строитель

Бетон, который восстанавливается сам по себе, «залечивая» появившиеся трещины, и при этом способен гнуться – не сказка ли? Ведь это материал статичный, тяжелый, прочный, но не способный изгибаться и деформироваться без разрушения! Однако самовосстанавливающийся пластичный бетон все же изобретен.

Изобретатель пластичного бетона с только что проверенной под нагрузкой пластиной нового материала

Изобретатель пластичного бетона с только что проверенной под нагрузкой пластиной нового материала

Каким же образом удалось настолько сильно изменить свойства бетонного камня? К нему добавили специальные пластификаторы, полимерные микроволокна. Их толщина меньше, чем у волоса человека, но за счет высокой прочности и большого процентного содержания они скрепляют частицы отвердевшего бетона, не давая ему рассыпаться и трескаться. Фактически волокна распределяют воздействие по всей плите, не нагружая один конкретный участок, на который направлено напряжение или ударное воздействие. По своим свойствам теперь бетонный камень с микроволокнами приближается к металлу, он также обладает способностью к пластической деформации без разрушения (до определенного предела). Однако, однажды прогнувшись, вернуться к прежней форме бетонный блок не может.

Испытания пластин обычного и пластичного бетона

Испытания пластин обычного и пластичного бетона

Материал получил название ConFlexPave. Его разработкой занимаются ученые из Сингапурского Инновационного центра промышленной инфраструктуры. Группа под руководством профессора NTU Ян Эн-Хуа считает, что оптимальный вариант применения новой разновидности бетона – дорожное покрытие, создание взлетно-посадочных полос аэродромов, строительство жилых и общественных зданий.

Что касается способности бетона к восстановлению, то такую разновидность материала разработали ученые из Нидерландов. Они ввели в состав бетонной смеси воднорастворимые капсулы с особыми бактериями, способными жить и размножаться в щелочной среде. Как только в бетоне возникает трещина и в нее попадает вода, капсулы разрушаются и бактерии выходят из анабиоза. Питательной средой для бацилл рода палочковидных стал лактат кальция (кальциевая соль молочной кислоты, известная под названием Е327). Продукт их жизнедеятельности – известковая смесь, отлично заполняющая микротрещины и пустоты в бетоне. После того, как питательная среда заканчивается, бактерии умирают, прекращая выработку известки.

Результат деятельности бацилл — от момента появления трещины и активизации бактерий до заращивания трещины известковыми отложениями

Результат деятельности бацилл — от момента появления трещины и активизации бактерий до заращивания трещины известковыми отложениями

Поскольку именно микроповреждения бетона являются наиболее сложными в плане заделки и сильнее всего способствуют процессу разрушения материала, такие включения – великолепное решение. Минус у него, кроме сложности технологии производства добавок, только один – цена. Самовосстанавливающийся бетон почти в три раза дороже обычного.

Именно так выглядит самовосстанавливающийся бетон в разрезе. Темные пятна — это капсулы с бактериями

Именно так выглядит самовосстанавливающийся бетон в разрезе. Темные пятна — это капсулы с бактериями

Исследователи нашли потенциальное применение переработанному пластику в бетоне

Инженерный факультет Адриенн Филлипс, Сесили Райан и Челси Хеверан (слева направо) вместе с докторантом Сетом Кейном и старшим Майклом Эспиналом демонстрируют в своей лаборатории образцы, связанные с недавним исследованием переработки обработанного микроорганизмами пластика в бетон. Предоставлено: Адриан Санчес-Гонсалес.

Каждый день выбрасываются миллионы тонн пластика, и для большей его части существует мало вариантов традиционной переработки.Но вскоре этот материал может найти новое и полезное применение благодаря микробам, которые используют ученые Университета штата Монтана.

В ходе недавнего исследования исследователи из Инженерного колледжа Норма Асбьорнсона МГУ обнаружили, что пластик, обработанный определенными бактериями, можно добавлять в бетон в значительных количествах без ущерба для прочности конструкционного материала. Исследование было опубликовано в журнале Materials .

«Это действительно захватывающе», — сказала соавтор исследования Сесили Райан, доцент кафедры машиностроения и промышленной инженерии. «Эти первоначальные результаты очень обнадеживают, поскольку мы рассматриваем потенциальные приложения».

Как правило, добавление пластика или другого наполнителя разрушает смесь песка, заполнителя и цемента, которая придает бетону — наиболее широко используемому в мире строительному материалу — способность связываться вместе и выдерживать большие нагрузки. Но команда МГУ обнаружила, что использование бактерий для покрытия пластика тонким минеральным слоем позволяет ему лучше связываться с цементом.Согласно исследованию, образцы бетона, содержащие до 5% обработанного бактериями пластика, имели практически такую ​​же прочность, как и традиционный бетон.

«Эти 5% — действительно большое увеличение по сравнению с тем, что было допустимо до сих пор», — сказала Челси Хеверан, доцент кафедры машиностроения и промышленной инженерии. «Мы были удивлены тем, насколько сильным был эффект».

Поскольку бетон используется так широко и в таких больших объемах, замена даже 5% может привести к массовому повторному использованию пластика, отмечает Хеверан.По ее словам, поскольку производство бетона очень энергоемко, пластиковый наполнитель может значительно сократить выбросы углекислого газа. По данным Агентства по охране окружающей среды США, производство бетона является одним из крупнейших промышленных источников газа, изменяющего климат, в стране.

В Центре инженерии биопленок МГУ исследователи погрузили пластик в раствор на водной основе, содержащий безвредные бактерии Sporosarcina pasteurii, которые растут на поверхностях, образуя так называемую биопленку.Микробы, оставленные в растворе на 24-48 часов, потребляли добавленный кальций и мочевину — вещество на основе азота, широко используемое в удобрениях, — чтобы придать пластику тонкий белый слой кальцита, твердого минерала, из которого состоит известняк. Затем пластик смешивали с небольшими бетонными цилиндрами, которые дробили с помощью специального оборудования для измерения их прочности.

Хотя исследователи начали с чипованного No.Пластик № 1, обычно встречающийся в одноразовых бутылках для воды, после первоначального успеха они достигли аналогичного результата со смесью пластика № 3–7, который используется в различных контейнерах, но не принимается на большинстве предприятий по переработке.

«Очень интересно, что мы получили такой результат со смесью пластиков, которые обычно не подлежат вторичной переработке», — сказала Эдриэнн Филлипс, доцент кафедры гражданского строительства, которая использовала те же минералообразующие бактерии для герметизации крошечных твердых материалов. -для достижения трещин глубоко под землей в негерметичных нефтяных и газовых скважинах.

Следующим шагом является изучение долгосрочной долговечности материала, а также возможности масштабирования процесса, чтобы материал можно было производить в пригодных для использования количествах, сказал Филлипс. Исследователи объединились с Фрэнком Керинсом, доцентом Колледжа бизнеса и предпринимательства Джейка Джабса, чтобы начать изучение коммерческих приложений.

Исследование возникло в результате исследования, проведенного летом 2019 года, когда два учителя средней школы, Кендра Ландей из Capital High School в Хелене и Хакан Армаган из Омахи, штат Небраска, посетили МГУ в рамках программы Национального научного фонда «Исследовательский опыт для учителей». Дуэт протестировал различные наполнители для бетона, в том числе солому и другую сельскохозяйственную биомассу.

Армаган и Ландей внесли основной вклад в исследование, которое также «в значительной степени проводилось талантливыми студентами», сказал Хеверан. Помимо двух учителей средней школы, соавторами статьи являются ученый Макнейра Майкл Эспиналь, старший специалист по машиностроению; докторант технических наук Сет Кейн; и Эбби Тейн, заведующая лабораторией Центра биопленочной инженерии.

«Что особенного в этом проекте, — сказал Хеверан, — так это то, что мы используем микроорганизмы, чтобы внести небольшое изменение в обычный материал, но это может принести большую пользу обществу».


Команда превращает золу пиролиза в графен для улучшения качества бетона и других соединений
Дополнительная информация: Сет Кейн и др. , Биоминерализация пластиковых отходов для повышения прочности цементного раствора, армированного пластиком, Materials (2021).DOI: 10.3390/ma14081949 Предоставлено Университет штата Монтана

Цитата : Исследователи находят потенциальное применение переработанному пластику в бетоне (2021, 26 мая) получено 8 марта 2022 г. с https://физ.org/news/2021-05-potential-recycled-plastic-concrete.html

Этот документ защищен авторским правом. Помимо любой добросовестной сделки с целью частного изучения или исследования, никакие часть может быть воспроизведена без письменного разрешения. Контент предоставляется только в ознакомительных целях.

Строительные кирпичи из отходов свалки

Недавний выпускник RPI Masters of Architecture Генри Миллер разработал способ повторного использования отходов пластика в качестве заполнителя в цементе, минуя энергоемкий процесс переработки пластика.Измельча пластик, связанный с мусорными свалками, и смешав его с портландцементом, Миллер смог создать материал, столь же прочный, как и традиционный бетон, изготовленный из добытого заполнителя. Оригинальное решение принесло Миллеру первое место в «Категории компонентов» второго ежегодного конкурса «Конкретное мышление для устойчивого мира».

Продолжить чтение ниже

Наши избранные видео

Использование переработанных материалов сейчас так горячо, но использование их в качестве заполнителя горячее, чем Гензель в черной рубашке в летнее воскресенье. Живя в Олбани, Миллер видел, как многие районы сокращают свои программы по переработке пластика в пользу более дешевого (теперь) решения свалок, и заметил поразительное количество заброшенных участков, которые просто заброшены. Идея Миллера: почему бы не использовать пластиковые отходы в качестве заполнителя в бетоне и создать более разумный продукт. Смешав измельченный пластик с цементом и землей, извлеченной из заброшенных месторождений, Миллер смог создать материал, столь же прочный, как и обычный бетон.

В конкурсе «Конкретное мышление для устойчивого мира» студентам предлагалось только концептуализировать дизайн, но Миллера не удовлетворила простая идея.Он фактически использовал свой пластиковый бетон, чтобы построить экран и стену. При этом он показал, что его идеи были жизнеспособной альтернативой статус-кво и что нет оправдания тому, чтобы просто подчиняться.

Описывая свой проект, Генри Луис Миллер утверждает: «Переработка пластика — это сложный, энергоемкий процесс, в результате которого получается продукт, который уступает первичному материалу. Я исследовал возможность использования гранулированных отходов пластмассы в качестве заполнителя в бетоне.В этом применении, в отличие от пластмасс, которые можно смешивать универсально без каких-либо побочных эффектов, повторная амальгамация под воздействием тепла не требуется, и мои первые результаты испытаний показывают, что полученный продукт так же прочен, как и обычные бетонные смеси (между 3000 и 5000 фунтов на квадратный дюйм). В результате использования пластика, а не обычного заполнителя, нет необходимости в добыче нового материала, который будет служить заполнителем».

Спасибо!

Следите за нашим еженедельным информационным бюллетенем.

Подпишитесь на нашу рассылку новостей

Будьте в курсе последних мировых новостей и проектов, создающих лучшее будущее.

ЗАРЕГИСТРИРОВАТЬСЯ

ЗАРЕГИСТРИРОВАТЬСЯ

+ Конкретное мышление для устойчивого мирового конкурса

+ Мастера архитектуры RPI

Как замена песка пластиком в бетоне решает проблемы

Исследователи из Университета Бата и инженерного колледжа Гоа в Индии успешно продемонстрировали, что замена всего лишь 10 процентов песка в бетоне пластиковыми отходами может помочь сократить количество пластиковых отходов на улицах Индии и решить проблему нехватки песка в стране, The Construction Индексные отчеты.

В журнале Construction & Building Materials было опубликовано исследование, демонстрирующее, как команда исследовала различные типы пластика, чтобы выяснить, можно ли их измельчить и использовать в качестве замены песка.

Исследователи протестировали пять типов пластиковых частиц, включая переработанные пластиковые бутылки и переработанные пластиковые пакеты. Они обнаружили, что замена песка пластиковыми бутылками, измельченными до частиц одинакового размера и формы, привела к получению бетона , который был почти таким же прочным, как обычные бетонные смеси, и мог сэкономить 820 миллионов тонн песка в год и сократить количество пластиковых отходов.

«Обычно, когда вы помещаете в бетон инертный искусственный материал, такой как пластик, вы теряете немного прочности, потому что пластик не связывается с цементным тестом в материале так, как частицы песка. », — сказал Джон Орр, главный исследователь и преподаватель Кембриджского университета, завершивший исследование, сообщает информационное агентство. «Основная задача здесь заключалась в том, чтобы установить предел между небольшим снижением прочности, которого мы добились, и использованием соответствующего количества пластика, чтобы сделать это стоящим.Это действительно жизнеспособный материал для использования в некоторых областях строительства , который может помочь нам решить проблемы, связанные с невозможностью переработки пластика и удовлетворением спроса на песок».

«Характеристики отходов, добавляемых в бетон, такие как тип пластика, размер и форма частиц, могут влиять на конечные свойства бетона», — сказал Ричард Болл, один из исследователей из Университета Департамент архитектуры и гражданского строительства Бата, сообщает информационное агентство.«Даже когда снижение производительности запрещает структурные применения, более низкотехнологичное использование, такое как тротуарная плитка, может быть жизнеспособным».

Исследование финансировалось Британским советом в рамках программы UK India Education & Research Initiative. Помимо Орра и Болла, в исследовательскую группу входили Джеймс Торникрофт (Университет Бата) и профессор Пурнананд Савоикар (Инженерный колледж Гоа).

 

Исследование

в Великобритании показывает, что пластиковые отходы могут заменить песок в бетоне The Engineer

Исследования Университета Бата показали, что часть песка, используемого в бетоне, можно заменить пластиковыми отходами, что может привести к более экологичному строительству.

Исследование, проведенное в сотрудничестве с Индийским инженерным колледжем Гоа, было вызвано быстро развивающимся строительным сектором Индии и нехваткой песка, с которой страна сталкивается в результате. По оценкам, ежегодно в мире производится более 20 миллиардов тонн бетона, что делает его вторым наиболее потребляемым веществом в мире после пресной воды. Песок обычно составляет 30 процентов любой бетонной смеси. По оценкам ученых из Бата, заменив 10% этого песка мелко измельченными пластиковыми частицами, можно было бы сэкономить более 800 миллионов тонн песка.

Исследование, опубликованное в журнале Construction and Building Materials , изучало влияние пяти мелкодисперсных пластиков на структурную прочность бетонных труб и цилиндров. Было обнаружено, что частицы ПЭТ размером с песок из переработанных пластиковых бутылок обеспечивают наилучшие результаты, достигая целевой прочности на сжатие 54 МПа, аналогичной прочности конструкционного бетона.

«Исследования были сосредоточены на добавлении достаточного количества пластика, чтобы сделать добавки целесообразными с точки зрения использования отходов, но в то же время не настолько сильно, чтобы снизить прочность бетона до такой степени, что он станет слишком слабым для структурные приложения», — сказал д-р Ричард Болл из отдела архитектуры и гражданского строительства Бата The Engineer .«Добавление пластика на 10 процентов по объему может ежегодно экономить 820 миллионов тонн песка, который не используется в бетонных смесях».

«Такие свойства, как тип пластика, размер и форма частиц, будут влиять на прочность бетона, в который он добавлен. Если мы сможем определить наиболее благоприятные свойства «пластичного песка», мы сможем увеличить допустимые добавки без ущерба для свойств. Существуют также важные факторы, такие как реология влажной смеси, устойчивость к воздействию окружающей среды и огнестойкость, которые могут быть дополнительно изучены.

Там, где прочность бетона снижена, по словам Болла, существует еще множество применений, в которых он может быть полезен.

«Даже когда снижение производительности запрещает структурные применения, более низкотехнологичное использование, такое как тротуарная плитка, может быть жизнеспособным», — сказал он.

По словам главного исследователя доктора Джона Орра, введение синтетических материалов, таких как пластик, в бетон обычно ослабляет материал, поскольку пластик не связывается с цементной смесью, как это делает песок. Центральное место в работе занимал поиск баланса между сохранением прочности бетона и добавлением в бетон достаточного количества пластика, чтобы можно было сэкономить значительное количество песка.

«Главная задача здесь заключалась в том, чтобы установить предел между небольшим снижением прочности, которого мы достигли, и использованием соответствующего количества пластика, чтобы сделать это стоящим», — сказал Орр, ранее работавший в Университете Бата, а ныне преподающий в Университете Бата. Кембридж. «Это действительно жизнеспособный материал для использования в некоторых областях строительства, который может помочь нам решить проблемы, связанные с невозможностью переработки пластика и удовлетворением спроса на песок».

Это исследование недавно получило премию Atlas Award за потенциальное общественное влияние во всем мире.В то время как для исследования использовались измельченные пластиковые отходы, Орр сказал Инженеру , что команда сейчас изучает некоторые новые источники пластикового материала, который уже классифицирован до требуемого уровня.

«Пластик, который мы используем в смесях, является побочным продуктом других промышленных процессов», — пояснил он. «Например, при производстве пластиковых оптических линз для очков образуются тонкоизмельченные пластиковые отходы, которые обычно отправляются на свалку или сжигаются. Таким образом, вы можете утверждать, что для использования этого материала в бетоне не требуется дополнительной энергии, мы используем отходы других процессов.

БОЛЬШЕ О ГРАЖДАНСКИХ И КОНСТРУКЦИОННЫХ УСТРОЙСТВАХ

Крупные бренды топят цементные печи пластиковыми отходами, поскольку переработка останавливается

Планы мировой индустрии потребительских товаров по обращению с огромными пластиковыми отходами, которые она производит, можно увидеть здесь, на свалке на окраине столицы Индонезии, где рой экскаваторов разрывает вонючие горы мусора.

Эти машины раскапывают мусор, чтобы обеспечить топливом ближайший цементный завод. Выброшенная пузырчатая пленка, контейнеры на вынос и одноразовые пакеты для покупок стали одним из самых быстрорастущих источников энергии для цементной промышленности в мире.

Индонезийский проект, частично финансируемый компанией Unilever PLC, производителем мыла Dove и майонеза Hellmann, является частью всемирных усилий крупных транснациональных корпораций по сжиганию большего количества пластиковых отходов в цементных печах, впервые сообщает Reuters.

Это «топливо» не только дешевое и доступное. Это центральный элемент партнерства между гигантами потребительских товаров и цементными компаниями, целью которого является укрепление их экологической репутации. Они продвигают этот подход как беспроигрышный вариант для планеты, задыхающейся от пластиковых отходов.Эти компании утверждают, что преобразование пластика в энергию предотвращает его попадание на свалки и в океаны, позволяя цементным заводам отказаться от сжигания угля, который является основным фактором глобального потепления.

Агентство Reuters выявило девять совместных проектов, начатых за последние два года между различными комбинациями гигантов потребительских товаров и крупных производителей цемента. Задействованы четыре ведущих поставщика пластиковой упаковки: The Coca-Cola Company, Unilever, Nestle S.A. и Colgate-Palmolive Company. На стороне цемента в сделках участвуют четыре ведущих производителя: швейцарская Holcim Group, мексиканская Cemex SAB de CV, PT Solusi Bangun Indonesia Tbk (SBI) и филиппинская компания Republic Cement & Building Material Inc.

Эти проекты охватывают весь мир, от Коста-Рики до Филиппин, от Сальвадора до Индии. Например, в Индонезии Unilever сотрудничает с SBI, одним из крупнейших производителей цемента в этой стране.

Альянсы возникают, когда цементная промышленность — источник 7% мировых выбросов углекислого газа — сталкивается с растущим давлением по сокращению этих парниковых газов. Потребительские бренды, тем временем, испытывают недовольство со стороны законодателей, которые запрещают или облагают налогом одноразовую пластиковую упаковку и продвигают так называемый закон о плате за загрязнение, чтобы заставить производителей нести расходы на ее очистку.

Критики говорят, что сжигание пластмассы, полученной из нефти, для производства цемента мало что дает. Дюжина источников, непосредственно знакомых с этой практикой, в том числе ученые, академики и защитники окружающей среды, сообщили Рейтер, что пластик, сжигаемый в цементных печах, выделяет вредные выбросы в атмосферу и представляет собой замену одного грязного топлива на другое. Что еще более важно, говорят экологические группы, это стратегия, которая потенциально может подорвать глобальные усилия, направленные на повышение уровня переработки и резкое сокращение производства одноразового пластика.

Менее 10% всего когда-либо произведенного пластика было переработано, в основном потому, что его сбор и сортировка слишком дороги. Тем временем производство пластика, по прогнозам, удвоится в течение 20 лет.

Такое мышление наивно, сказал Аксель Питерс, исполнительный директор Geocycle, подразделения по управлению отходами Holcim Group, одного из крупнейших в мире производителей цемента и партнера Nestle, Unilever и Coca-Cola в предприятиях по производству пластикового топлива. Питерс сказал агентству Рейтер, что сжигание пластика в цементных печах — это безопасное, недорогое и практичное решение, позволяющее быстро избавиться от огромных объемов этого мусора.Менее 10% всего когда-либо произведенного пластика было переработано, в основном потому, что его сбор и сортировка слишком дороги. Тем временем производство пластика, по прогнозам, удвоится в течение 20 лет.

«Думая, что мы перерабатываем только отходы и что нам следует избегать пластиковых отходов, вы можете процитировать меня по этому поводу: люди верят в сказки», — сказал Питерс.

Unilever не стал комментировать проект в Индонезии. В электронном письме говорится, что в ситуациях, когда утилизация невозможна, будут изучены «инициативы по рекуперации энергии».Это отраслевой термин для сжигания пластика в качестве топлива.

Coca-Cola, Unilever, Colgate и Nestle не ответили на вопросы о воздействии сжигания пластика в цементных печах на окружающую среду и здоровье. Компании заявили, что инвестируют в различные инициативы по сокращению отходов, включая увеличение количества переработанного содержимого в своей упаковке и создание многоразовых контейнеров.

ВИДЕО: В Индонезии цементный завод сжигает пластиковые отходы, добытые на огромной свалке недалеко от Джакарты.

Cemex, SBI, Republic Cement и подразделение Holcim Geocycle сообщили Рейтер, что их партнерские отношения с производителями потребительских товаров направлены на решение проблемы глобального кризиса отходов и снижение их зависимости от традиционных ископаемых видов топлива.

Точное количество пластиковых отходов, сжигаемых в цементных печах во всем мире, неизвестно. Это связано с тем, что отраслевая статистика обычно относит его к более широкой категории, называемой «альтернативное топливо», которая включает в себя другой мусор, такой как обрезки древесины, старые автомобильные шины и одежду.

Использование альтернативного топлива неуклонно растет в последние десятилетия и уже является основным источником энергии для цементной промышленности в некоторых европейских странах. Нет никаких сомнений в том, что количество пластика в этой категории увеличилось и будет продолжать расти, учитывая взрывной рост пластиковых отходов во всем мире, по словам 20 участников цементной промышленности, опрошенных для этого отчета, включая руководителей компаний, инженеров и аналитиков. Агентство Reuters также рассмотрело данные цементных ассоциаций, отдельных стран и аналитиков, которые подтвердили эту тенденцию.

Например, Geocycle в настоящее время использует 2 миллиона тонн пластиковых отходов в год в качестве альтернативного топлива на заводах Holcim по всему миру, по словам генерального директора Geocycle Питерса, который заявил, что к 2040 году компания намерена увеличить этот показатель до 11 миллионов тонн, в том числе за счет расширения партнерских отношений с компании потребительских товаров.

Питерс сказал, что цементная промышленность способна сжигать все пластиковые отходы, которые в настоящее время производятся в мире.По оценкам Программы ООН по окружающей среде, эта цифра составляет 300 миллионов тонн в год. Это затмевает мировые мощности по переработке пластика, которые оцениваются в 46 миллионов тонн в год, согласно оценке Организации экономического сотрудничества и развития (ОЭСР), глобального политического форума за 2018 год.

Пластиковое загрязнение, тем временем, беспокоит сообщества, чьи свалки достигают своего предела и опустошают дикие уголки Земли. Согласно исследованию, опубликованному в прошлом году благотворительным фондом Pew Charitable Trusts, к 2040 году объем пластикового мусора, попадающего в океаны, должен утроиться до 29 миллионов тонн в год.Этот детрит угрожает дикой природе и загрязняет морепродукты, которые потребляют люди.

«Цементная промышленность, безусловно, является решением», — сказал Питерс из Geocycle.

Токсичные выбросы

Гиганты потребительских товаров обращаются к производителям цемента за помощью в сокращении пластикового мусора, поскольку другие инициативы терпят неудачу. В июле агентство Reuters сообщило, что ряд новых «передовых» технологий переработки пластика, продвигаемых крупными брендами и индустрией пластмасс, потерпел серьезные неудачи во всем мире.

Производство цемента — одно из самых энергоемких предприятий в мире. По словам руководителей отрасли, топливо — в основном уголь — является самой большой статьей расходов. В 1970-х годах производители, стремящиеся сократить расходы, начали загружать печи мусором, таким как шины, биомасса, осадок сточных вод и пластик. Эти материалы не так эффективны, как уголь, но практически бесплатны. Некоторые местные органы власти даже платят производителям цемента за вывоз этих отходов.

В настоящее время в Европе отходы составляют примерно половину топлива, используемого цементной промышленностью.В Германии, крупнейшем производителе блока, этот показатель составляет 70%, согласно данным за 2019 год Глобальной ассоциации цемента и бетона (GCCA), лондонской торговой организации. По данным Portland Cement Association, американской промышленной группы, Соединенные Штаты используют 15% альтернативного топлива в своих печах. Пресс-секретарь Майк Занде заявил, что его члены способны догнать Европу.

В то время как сокращение расходов остается основным фактором, в последние годы промышленность начала рекламировать свое мусорное топливо как способ уменьшить «социальную проблему» пластиковых отходов, сказал Ян Райли, генеральный директор лондонской Всемирной ассоциации цемента (World Cement Association). WCA), которая представляет производителей в развивающихся странах.

Поэтому было логично, что производители цемента объединились с компаниями по производству потребительских товаров, крупнейшим поставщиком одноразовой пластиковой упаковки, в рамках недавнего партнерства для сжигания выброшенного пластика в своих печах.

На развивающихся рынках крупные бренды продают множество продуктов питания и средств гигиены, расфасованных в пластиковые пакеты, как правило, порции на одну порцию, рассчитанные на бюджет бедных домохозяйств. Миллиарды этих гибких пакетов продаются каждый год. Пакеты-саше почти невозможно переработать, потому что они сделаны из слоев различных материалов, ламинированных вместе, обычно из пластика и алюминия, которые трудно разделить.

Согласно исследованию 2015 года, опубликованному в журнале Science, Индонезия, архипелаг с населением более 270 миллионов человек, является вторым по величине источником загрязнения океана пластиком после Китая, отчасти из-за широкого использования пакетиков. Пластиковый мусор можно увидеть повсюду в Джакарте, растянувшейся столице с населением более 10 миллионов человек. Он засоряет ливневые стоки, засоряет сплоченные трущобы и портит береговую линию.

Развивающиеся страны в целом приветствуют помощь в управлении отходами.Таким образом, Индонезия была естественным местом для предприятия Unilever по переработке отходов топлива с производителем цемента SBI и местным правительством Джакарты. Во время прошлогоднего запуска Андоно Варих, глава службы охраны окружающей среды Джакарты, похвалил эту инициативу и выразил надежду, что она послужит толчком для других подобных проектов.

В проекте используется пластик, который уже был захоронен на местной свалке Bantar Gebang, одной из крупнейших свалок в Азии. Отходы, извлеченные землеройной техникой, вывозятся на склад на полигоне.Там его измельчают, просеивают и сушат в коричневую смесь, напоминающую навоз. Этот материал, известный как топливо, полученное из отходов (RDF), затем подается в печь на цементном заводе SBI в Нарогонге, недалеко от Джакарты.

SBI в настоящее время использует 20% RDF на этом заводе, и эта цифра может увеличиться до 35%, по словам Иты Садоно, менеджера по развитию бизнеса SBI. По ее словам, операция по-прежнему в основном зависит от угля, но она утверждает, что RDF «значительно помогает сократить количество пластиковых отходов».

Unilever помогает финансировать второй проект RDF в Cilacap, промышленном регионе в Центральной Яве, согласно SBI и отчету об устойчивом развитии за 2020 год, подготовленному местным индонезийским подразделением Unilever.Согласно анализу Reuters данных, предоставленных SBI, эти два объекта могут отправлять 30 000 тонн пластиковых отходов в год на цементные заводы SBI.

Unilever не ответила на подробные вопросы об этих проектах. Садоно сказал в текстовом сообщении, что расчеты Reuters были «в порядке», не уточнив подробностей.

«Здесь люди дышат пылью каждый день».

Примерно в двух километрах от цементного завода SBI недалеко от Джакарты 63-летний Дадан бин Антон держит придорожный киоск, торгующий пластиковыми пакетиками мыла, стирального порошка и растворимого кофе, включая бренды, принадлежащие Unilever. Он сказал, что у него часто возникают проблемы с дыханием, и винит в этом цементный завод.

«Здесь люди дышат пылью каждый день», — сказал он.

Компания SBI вложила средства в меры по снижению уровня пыли на своих предприятиях, сказал Садоно. И неясно, имеет ли цементный завод какое-либо отношение к горящему сундуку Дадана. В Джакарте самый грязный воздух в Азии. Загрязняющие вещества от промышленных дымовых труб, сельскохозяйственных пожаров и автомобильных выхлопов регулярно покрывают город.

Но некоторые ученые говорят, что сожженный пластик является опасным новым ингредиентом, особенно в развивающихся странах, где правила в отношении качества воздуха часто слабы, а их соблюдение несовершенно.

Пластик выделяет вредные вещества, такие как диоксины и фураны, при сжигании, сказал Пол Коннетт, бывший профессор экологической химии и токсикологии Университета Святого Лаврентия в Кантоне, штат Нью-Йорк, изучавший ядовитые побочные продукты сжигания отходов. По словам Коннетта, если из цементной печи выйдет достаточное количество этих загрязняющих веществ, они могут быть опасны для людей и животных в окрестностях.

Такие опасения преувеличены, сказал Клод Лореа, директор по цементу в GCCA, отраслевой группе, представляющей крупные цементные фирмы, включая Holcim и Cemex.Она сказала, что печи с перегревом уничтожают все токсины, возникающие в результате сжигания любого альтернативного топлива, включая пластик и опасные отходы.

Но что-то может пойти не так.

В 2014 году цементный завод в Австрии выпустил гексахлорбензол (ГХБ), высокотоксичное вещество и предположительно канцерогенное вещество для человека, после того, как предприятие сожгло промышленные отходы, загрязненные этим загрязняющим веществом. Австрийское агентство по здравоохранению и безопасности пищевых продуктов обнаружило, что сыр и молоко, полученные от крупного рогатого скота, выращенного рядом с этим заводом в южной части штата Каринтия, были испорчены.А образцы крови, взятые у жителей района, также содержали ГХБ, который может повредить нервную систему, печень и щитовидную железу.

Расследование, проведенное по заказу правительства штата, выявило множественные сбои со стороны местных регулирующих органов и цементного завода, в том числе то, что печь работала недостаточно для уничтожения загрязняющих веществ, таких как ГХБ.

Австрийский производитель цемента, управляющий заводом, w&p Zement GmbH, сообщил Рейтер, что он работал над устранением всего загрязнения окружающей среды в результате инцидента и что он оказал помощь сообществу, например, заменил зараженный корм для животных.

Представитель провинции Каринтия Герд Курат сообщил в электронном письме, что продолжающийся мониторинг проб воздуха, почвы и воды в этом районе показывает, что уровень загрязнения снизился.

Цементная промышленность, тем временем, провозглашает использование отходов в качестве топлива как способ борьбы с глобальным потеплением. Это связано с тем, что сжигание мусора, в том числе пластика, выделяет меньше парниковых газов, чем уголь, заявила торговая группа GCCA.

Сжигание мусора «уменьшает нашу зависимость от ископаемого топлива», заявил представитель Лореа.«Это климатически нейтральный».

Европейская комиссия, которая устанавливает правила выбросов в Европе, сообщила агентству Рейтер, что пластик выделяет меньше углекислого газа, чем уголь, но больше, чем природный газ, еще одно топливо, используемое в цементной промышленности.

«Цементная промышленность должна отказаться от всей парадигмы сжигания отходов и перейти на чистое топливо».

Агентство по охране окружающей среды США, которое регулирует экологическую политику в крупнейшей экономике мира, пришло к другому выводу.В заявлении говорится, что замена угля пластиком не приносит существенной пользы для климата, и что сжигание этих отходов в цементных печах может привести к вредному загрязнению воздуха, которое необходимо контролировать.

Измерение выбросов CO2 пластиком по сравнению с выбросами угля, самого грязного ископаемого топлива в мире, не является эталоном для использования, если цементная промышленность серьезно относится к борьбе с глобальным потеплением, сказал Ли Белл, советник Международной сети по устранению загрязнителей, глобальной коалиции, работающей для устранения токсичных загрязнений.По его словам, сокращение огромных выбросов углерода в отрасли требует перехода на такие виды топлива, как зеленый водород, более дорогое, но экологически чистое топливо, получаемое из воды и возобновляемых источников энергии.

«Цементная промышленность должна отказаться от всей парадигмы сжигания отходов и перейти на экологически чистое топливо», — сказал Белл.

GCCA сообщило агентству Рейтер, что отрасль повышает энергоэффективность и рассматривает возможность использования зеленого водорода.

Еще больше пластика

В то время как цементные заводы в промышленно развитых странах готовятся сжигать больше пластика, в развивающихся странах ожидается взрывной рост.

На Китай и Индию вместе приходится 60% мирового производства цемента на объектах, основным топливом которых является уголь. В течение следующего десятилетия эти страны поставили перед собой цель использовать альтернативное топливо для обеспечения от 20% до 30% своей продукции. По данным SINTEF, норвежской научно-исследовательской группы, если они достигнут порога всего в 10%, это будет означать сжигание 63 миллионов тонн пластика в год по сравнению с 6 миллионами тонн в настоящее время. Это больше пластиковых отходов, чем Соединенные Штаты производят каждый год.

В 2019 году 170 стран согласились «значительно сократить» использование пластика к 2030 году в соответствии с резолюцией ООН. Но эта мера не имеет обязательной силы, и против предложенного запрета одноразового пластика к 2025 году выступили несколько государств-членов, в том числе США.

Таким образом, вариант использования отходов в топливо вполне может стать непреодолимой силой, сказал Матиас Мерсманн, главный технический директор KHD Humboldt Wedag International AG, немецкой инженерной фирмы, которая поставляет оборудование для цементных заводов по всему миру.Пластиковые отходы быстро превышают возможности стран по их захоронению или переработке. Его сжигание позволяет быстро избавиться от большого количества этого материала, не требуя специальной обработки или нового оборудования. По оценкам, во всем мире насчитывается около 3000 или более цементных заводов. Все жаждут топлива.

«Есть только одна вещь, которая может удержать и сломать эту тенденцию, и это будет очень сильное сокращение производства пластмасс», — сказал Мерсманн. «Иначе ничто не может остановить это».

Такой импульс беспокоит некоторых защитников окружающей среды, в том числе Сандера Дефруйта, который возглавляет инициативу по пластику в Фонде Эллен Макартур, некоммерческой организации в Соединенном Королевстве, занимающейся вопросами устойчивого развития.В 2018 году фонд разработал цели по сокращению отходов и переработке с Coca-Cola, Nestle, Unilever, Colgate-Palmolive и сотнями других потребительских брендов.

Defruyt заявил, что фонд не поддерживает стремление своих компаний-партнеров к сжиганию мусора. По его словам, сжигание пластика для получения цементного топлива — это «быстрое решение», которое рискует дать компаниям, производящим потребительские товары, зеленый свет на продолжение производства одноразового пластика и может уменьшить срочность изменения дизайна упаковки.

«Если вы можете сбросить все в цементную печь, то почему вас все еще волнует эта проблема?» — сказал Дефрут.

Coca-Cola, Nestle, Unilever и Colgate-Palmolive заявили, что их партнерские отношения с производителями цемента — лишь одна из нескольких стратегий, которые они проводят для решения кризиса отходов.

«Пластиковые молитвы»

Жители деревни Колдон в центральной Англии в последние годы жаловались в местный совет и британскому природоохранному органу на шум, пыль и дым, исходящие от близлежащего цементного завода, принадлежащего Holcim. Эти усилия не смогли помешать расширению завода по сжиганию большего количества пластика.

Согласно плановым документам, поданным в местные органы управлять проектом.

Этот шаг позволит восстанавливать энергию из пластиковых отходов, которые в противном случае предназначались бы для свалок, говорится в документах.

Жительница Колдона Люси Форд, 42 года, сказала, что планы производителя цемента только усилили опасения некоторых жителей деревни по поводу выбросов.«Они говорят, что это ответ на все наши пластиковые молитвы», — сказала она. — Мне не нравится эта идея.

Питерс из Geocycle сказал, что понимает опасения сообщества. Он сказал, что компания соблюдает все местные правила и тщательно следит за выбросами завода, которые будут снижены за счет модернизации.

Британское агентство по охране окружающей среды заявило в электронном письме, что серьезно относится ко всем жалобам на завод. В нем говорится, что завод в Колдоне имеет разрешение на сжигание отходов и что завод должен соблюдать его правила.

«Если вы можете сбросить все в печь для обжига цемента, то почему вас все еще волнует эта проблема?»

Вернувшись в Индонезию, Unilever и SBI сообщили Рейтер, что использование пластика для производства энергии предпочтительнее, чем оставлять его на свалке.

Местные защитники окружающей среды говорят, что они встревожены тем, что цементные печи могут стать спасением для страны, наводненной пластиковыми отходами.

Это позволит потребительским брендам продолжать бизнес в обычном режиме, усугубляя проблемы с качеством воздуха в Индонезии, сказал Йобель Новиан Путра, сторонник Глобального альянса альтернатив мусоросжигательным заводам, коалиции групп, работающих над устранением отходов.

«Это как переместить мусорную свалку с земли на небо», — сказала Путра.

Мусор и сжигание

Джо Брок в Сингапуре, Юдди Кахья Будиман в Джакарте, Джон Гедди в Колдоне и Валери Волковичи в Вашингтоне; дополнительный репортаж Вилли Курниавана в Джакарте, Сиддхарта Кавале в Бангалоре, Дэвида Стэнуэя в Шанхае и Кейт Абнетт в Брюсселе

Графика: Адити Бхандари

Монтаж фотографий: Саймон Ньюман

Видео: Юдди Кахья Будиман и Либби Хоган

Художественное оформление: Джон Эмерсон

Под редакцией Марлы Дикерсон

  • Следите за расследованием Reuters

Более прочный экоцемент в будущем?

Использованные пластиковые бутылки, которые делают фундаменты, мосты и пешеходные дорожки более устойчивыми? Студенты Массачусетского технологического института разработали процесс, который упрочняет как бетонные, так и пластиковые отходы, а также снижает выбросы CO 2 . В процессе используются обычные ПЭТ-бутылки с помойки. Узнайте, что такого особенного в «пластичном бетоне» в этом посте.

 

© Pixabay / Mizianitka, https://pixabay.com/de/kunststoffflaschen-recycling-621361/

Исследователи как спасатели окружающей среды

Во всем мире исследователи ищут решения для создания экологически безопасных зданий. Согласно последним оценкам, производство бетона во всем мире вызывает около пяти процентов глобальных выбросов CO2.Еще одна экологическая катастрофа: каждый год более восьми миллионов тонн пластиковых отходов попадает в море через наши побережья и реки. Два студента Массачусетского технологического института — Кэролайн Шефер и Майкл Ортега — разработали технологию, которая может решить обе проблемы.

 

Пластик делает бетон прочным

«Климатический убийца» строительной отрасли — это, строго говоря, вяжущее вещество — цемент. Около 45 процентов выбросов бетона вызвано химическим процессом, при котором известняк превращается в цементный клинкер в цементных печах при температуре 1500 градусов по Цельсию. Шефер и Ортега исследовали, можно ли заменить часть цемента тонкоизмельченным пластиком из старых пластиковых бутылок.

 

Предыдущие исследования показали, что добавление порошкообразного ПЭТФ не делает бетон более стабильным, а, наоборот, ослабляет его. Поэтому молодые исследователи искали способ изменить структуру ПЭТ. В конце концов им удалось это сделать путем обработки пластика безвредным гамма-излучением . Их эксперименты показали, что этот радиационный ливень приводит к химическим перестройкам в молекулах полимера.Между молекулярными цепями возникают взаимосвязи, которые делают ПЭТ более жестким и стабильным. Пористые участки заполняются.

 

© Flickr / Марку Иоахим

Производство бетона смешано

Для проверки устойчивости «пластмассового бетона» студенты смешали цемент с мелкодисперсным порошком облученных ПЭТ-бутылок и использовали его для заливки бетонных блоков. Испытание на сжатие показало: ПЭТ-бетонные блоки выдержали процентов более стабилен, чем обычный цемент. Таким образом, использованные пластиковые бутылки в будущем могут сделать фундаменты, мосты, пешеходные дорожки и ограждения более устойчивыми. Добавление 1,5% порошка ПЭТ улучшает структуру бетона.

 

Еще два преимущества: за счет замены части цемента пластиком при производстве бетона происходит меньше выбросов. В то же время на мусорные свалки попадает меньше ПЭТ-бутылок. «Эта технология помогает сделать здания более устойчивыми, в то же время уменьшая количество отходов и выбросов CO » , — таков вывод Майкла Шорта из Департамента ядерной науки и техники.

 

© Flickr / Джес

Экоцемент на стадии испытаний

Хотя лишь небольшая часть бетона может быть заменена пластиком, тем самым также растягивая материал, неблагоприятное воздействие цементной промышленности на окружающую среду может быть значительно снижено. Все процессы производства экоцемента все еще находятся в стадии испытаний, как и другие исследовательские проекты, в рамках которых, например, проводятся эксперименты по замене цемента известняком или углеродными волокнами. До сих пор не получено разрешение на строительство «зеленой» бетонной смеси для несущих наружных стен.

 

Хотите узнать больше о бетоне? Прочтите наш пост о преимуществах и недостатках строительства из «серого» золота и узнайте, какие альтернативы уже существуют для архитекторов и девелоперов.


 

Экологичность двойного применения пластика в бетоне

Из-за нехватки песка в Индии переработанный пластик дополняет смесь для «пластмассового бетона»

Крупный план бетона с пластиковыми частицами, заменяющими часть песка.Предоставлено: Университет Бата

Что: Отходы пластика вместо песка в бетоне
Где: Университет Бата с инженерным колледжем Гоа

Новая форма бетона может повысить его экологичность за счет включения в смесь пластика. Международная группа исследователей заменила песок пластиковыми отходами, создав продукт, который может сократить выбросы углерода в атмосферу и перерабатывать пластик.

Исследование, проведенное Университетом Бата в партнерстве с Инженерным колледжем Гоа в Индии и опубликованное в журнале Construction and Building Materials, было вызвано острой нехваткой песка в Индии, поскольку страна переживает беспрецедентный строительный бум.

В то же время пластиковые отходы редко перерабатываются в Индии, до 40% из них попадает на свалки. Исследование показало, что заменой 10% песчаного компонента бетона (обычно 30%) мелкоизмельченными пластиковыми частицами можно достичь целевой прочности на сжатие 54 МПа, что аналогично конструкционному бетону и потенциально сэкономить около 820 миллионов тонн. песка в год.

Доктор Ричард Болл из отдела архитектуры и гражданского строительства Бата сказал RIBAJ: «Это своевременное исследование.Отходы пластика — это большая проблема, и люди все больше осознают связанные с этим недостатки. Одним из возможных решений является бетонирование. Эта работа показала, что она требует дальнейшего изучения».

Исследователи изучили влияние пяти мелкозернистых пластиков на структурную прочность бетонных труб и цилиндров, экспериментируя с различными размерами частиц, соотношением песка и бетона и двумя различными химическими обработками. Они пытались найти баланс между добавлением достаточного количества пластика, чтобы оказать существенное влияние на использование песка, и обеспечением того, чтобы производимый бетон не был слишком слабым.

Частицы полиэтилентерефталата (ПЭТ) размером с песок, полученные из переработанных пластиковых бутылок, обеспечили наилучшие результаты, достигнув заданной прочности на сжатие.

Использование синтетических материалов, таких как пластик, в бетоне обычно ослабляет материал, поскольку они не связываются с цементной смесью так же, как с песком. Такие свойства, как тип пластика, размер и форма частиц, а также реология влажной смеси, влияют на прочность готового бетона.

  • Прочность бетона на сжатие не такая высокая.Предоставлено: University of Bath
  • Микроскопические частицы пластика в качестве сырья. Предоставлено: University of Bath

Однако, даже если прочность бетона нарушена и он непригоден для конструкционных применений, он все же может найти конечное применение, например, для изготовления тротуарной плитки.

Болл признает, что результаты могут различаться, и чтобы гарантировать отсутствие долгосрочных структурных проблем, потребуются дополнительные испытания реологии влажной смеси, устойчивости к воздействию окружающей среды и огнестойкости.

Он добавляет, что пластиковые отходы океана могут не подходить для этого процесса, так как большая часть материала, вероятно, разложилась под воздействием ультрафиолетового излучения и соленой воды. «Это то, что стоит исследовать дальше», — говорит он. «Отходы с завода по переработке также имеют тенденцию различаться по своим свойствам. Существует смесь различных типов пластика, и могут быть загрязнения из других материалов. Состав в течение дней, недель, месяцев и лет на заводе, вероятно, изменится в зависимости от того, какие отходы поступают и какие выходят.

Пластиковые отходы от промышленных процессов могут обеспечить более однородную консистенцию, и исследователи вели переговоры с фирмой, которая перерабатывает оконные рамы из ПВХ в виде измельченного пластика с небольшим размером частиц.

По оценкам, ежегодно в мире производится более 20 миллиардов тонн бетона, что делает его вторым наиболее потребляемым веществом в мире после пресной воды.

Экологические проблемы, связанные с чрезмерной выемкой песка в Индии, привели к ограничениям на его добычу, что оказало прямое экономическое влияние на бетонное строительство.

Индийский центральный совет по контролю за загрязнением окружающей среды сообщил в 2008 году, что каждый день в Индии выбрасывается около 15 000 тонн пластиковых отходов. Небиоразлагаемые пластиковые отходы инертны и очень медленно разлагаются после захоронения на свалке.

Строительство в Великобритании по-прежнему в значительной степени зависит от одноразовой пластиковой упаковки, в основном пластиковой пленки, которую обычно упаковывают и сжигают на энергии заводов по переработке отходов.

Большое количество пластика попадает в общий смешанный мусор, и его невозможно переработать либо потому, что его невозможно идентифицировать, либо потому, что он загрязнен другими материалами.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.