Бетоны на вспученных перлитах Камчатки
Трест Камчатсксельстрой Минсельстроя РСФСР ведет работы по промышленному освоению Начикинского месторождения перлита и налаживает производство вспученного перлита на Елизовском комбинате строительных материалов на Камчатке.
Перлиты залегают под мощным слоем обсидианов, что усложняет их раздельную добычу и производство вспученного заполнителя на их основе. Выпуск качественного вспученного заполнителя осложнен тем, что обсидианы и перлиты вспучиваются в широком Диапазоне температур — от 950 до 1200°С при больших колебаниях времени обжига и коэффициента вспучивания.
В настоящее время для выпуска наружных стеновых панелей на Камчатке используется бетон объемной массой до 1700 кг/м3 на вулканических шлаках.
С учетом эксплуатации во влажной зоне побережья Камчатки, коэффициент теплопроводности при расчетах принимается не менее 0,6 ккаЛ а толщина стен — 50 см.
Использование вспученного перлита в качестве Мелкого заполнителя шлакоперлитобетона и Для бетона на вспученном перлитовом щебйе Дает возможность снизить объемную массу бетона на 18—35%, Повысить его теплозащитные свойства, а также сейсмостойкость зданий из облегченных конструкций. Кроме того, решается задача обеспечения строек Камчатки теплоизоляционными материалами.
Оказывая Камчатсксельстрою научно-техническую помощь, НИИЖБ НИИЖБ определили свойства материалов, полученных на ЕлизовскОМ комбинате, подобрали составы перлитобетона и шлакоперлитобетона, изучили их основные физико-механические характеристики в лаборатории и в производственных условиях завода. Сравнение свойств перлита, вспученного в вертикальной и горизонтальной вращающихся печах, со свойствами вулканического шлака приведены в табл. 1.
Данные таблицы показывают, что песок, вспученный в вертикальной, имеет высокую объемную насыпную массу, превышающую требуемую по ГОСТ 10832—74, и малую реакционную способность (Si02=44,4 ммоль/л вместо 130 ммоль/л, которые имеет, например, вспученный перлитовый песок из сырья Арагацкого месторождения). Остальные показатели отвечают требованиям Стандарта.
Были определены основные физикомеханические и теплотехнические характеристики перлитобетона и шлакоперлитобетона. В соответствии с изменением свойств тяжелого и легкого вспученного перлита, полученного в вертикальной или горизонтальной вращающейся печи, в широком диапазоне изменялись объемная масса перлитобетона (730—1230 кг/м3) и его прочность (13,6—75 кгс/см2). Влажность перлитобетона после пропаривания изменялась от 18,6 до 25,5%, а водопоглощение за 24 ч составило 28—30% по массе. Сорбционное увлажнение достигло за год испытания 7,5% массы. Коэффициент морозостойкости после 25 циклов замораживания и оттаивания был равен 1. Коэффициент теплопроводности перлитобетона объемной массой в сухом состоянии 1060 кг/м3 был равен 0,27 ккал/ /(ч-м-°С) при влажности 9% и 0,2 ккал/|(ч-м-°С) в сухом состоянии.
Призменная прочность и модуль упругости перлитобетона марки М 75, объемной массой 900 кг/м3 составили соответственно 60 кгс/см2 (Япр) и 51 800 кгс/см2. Шлакоперлитобетон марки 100, объемной массой 1400 кг/м3 имел 77 кгс/см2 и 64 700 кгс/ /см2.
В производственных условиях были изготовлены стеновые панели типа ПСЛ-2в серии 1.832-2 из перлитобетона с наружным изолирующим слоем из тяжелого бетона н однослойные шлакоперлитобетонные без изолирующего слоя, а также перлнтобетонные крупные стеновые блоки СНМ-2к серии 1.306с и мелкие шлакоперлитобетонные блоки типа «крестьянин».
Бетонную смесь приготавливали в бетономешалке СБ-97, в которой вспученный перлит дополнительно перетирался я измельчался. Измельчение увеличивает объемную массу используемого перлита, соответственно его расход на 1 м3 бетона увеличивается до 300 л.
Эксперименты доказали возможность применения перлитовых песков в бетонах для Изготовления различных ограждающих конструкций. Камчатсксельстрою были рекомендованы составы бетонов (табл. 2) и тип панели с повышенной защитой от увлажнения. Панели из перлитобетона необходимо защищать с наружной стороны изолирующим слоем гидрофобизированного плотного бетона. Однослойные панели могут быть изготовлены только из гйдрофобизированного шлакоперлитобетона с обязательной наружной гидрофобизированной фактурной отделкой.
Предельная сжимаемость перлитобетона марки М 75 достигает 1,75 мм/м, шлакоперлитобетона марки М100 -2,39 мм/м. Ввиду пониженного модуля упругости перлитобетона маркй М 75 (48 100—54 800 кгс/см2) и шлакоперлитобетона марки М100 (62 800— 67 300 кгс/см2) против указанных в СНиП П-21-75 (соответственно 60 000 и 95 000 кгс/см2) следует все это учитывать при перерасчете принятых ограждающих конструкций.