Тип публикации: статья из журнала
Год издания: 2024
Идентификатор DOI: 10.31675/1607-1859-2024-26-1-127-139
Ключевые слова: heat-insulating material, lightweight concrete, Foamed filler, vermiculite, perlite, tripoli, strength, solidity, thermal conductivity, теплоизоляционный материал, легкий бетон, вспененный заполнитель, вермикулит, перлит, трепел, прочность, плотность, теплопроводность
Аннотация: Актуальным в гражданском и промышленном строительстве является уменьшение материалоемкости строительных конструкций и снижение теплопроводности строительных материалов при сохранении достаточной прочности. Целью работы является исследование плотности, теплопроводности и прочности теплоизоляционных материалов и мелкозернистых бетонов на цементном вяжущем с применением вспененных силикатов. Для получения пористых заполнителей использовались вермикулит Татарского месторождения (Красноярский край), перлиты Хасынского (Магаданская область) и Мухор-Талинского (Республика Бурятия) месторождений, трепел Потанинского месторождения (Челябинская область). Результаты . Установлено, что прочность материалов на цементном вяжущем с использованием вспененных силикатов определяется прочностью цементного камня, заполнителя и прочностью контактной зоны цементного камня с заполнителем. Коэффициент теплопроводности теплоизоляционных материалов на основе вспененных гранул природного дисперсного сырья (вермикулит, перлит, трепел) на цементной связке (23,5 % об.) находится в границах 0,112-0,181 Вт/(м·K), что в 1,5-1,6 раза больше по сравнению с коэффициентом теплопроводности насыпанного слоя гранул. Предел прочности при сжатии полученных материалов составляет 2,0-4,0 МПа. Прочность при сжатии легких мелкозернистых бетонов при дополнительном введении кварцевого песка до 32 % об. с использованием пластификатора возрастает до 8,5 МПа в композициях с вермикулитом и до 9,4 МПа в композициях с перлитом Мухор-Талинского месторождения. В зависимости от содержания кварцевого песка плотность бетонов со вспененным вермикулитом меняется от 1100 до 1400 кг/м3, а со вспененным перлитом - от 1300 до 1600 кг/м3. При этом коэффициенты теплопроводности для бетонов с минимальными плотностями соответствуют значениям 0,193 Вт/(м·K) в композиции с вермикулитом и 0,286 Вт/(м·K) в композиции с перлитом. При максимальных плотностях мелкозернистых бетонов коэффициенты теплопроводности увеличиваются до значений 0,277 и 0,411 Вт/(м·K) соответственно. Purpose: The aim of this work is to study the density, thermal conductivity and strength of insulating materials and fine-grained concrete based on cement binder with the use of foamed silicates. Vermiculite from Tatarsky deposit (Krasnoyarsk region), perlite from Khasynsky (Magadan region) and Mukhor-Talinsky (Republic of Buryatia) deposits, and tripoli from Potaninsky deposit (Chelyabinsk region) are used to obtain porous fillers. Research findings: It was found that the strength of materials based on cement binder and foamed silicates is determined by the strength of hydrated cement, aggregate, and contact zone of hydrated cement and filler. The coefficient of thermal conductivity of insulating materials based on foamed granules of natural dispersed raw materials (vermiculite, perlite, tripoli) with cement (23.5 vol. %) ranges from 0.112 to 0.181 W/(m·deg), which is 1.5-1.6 times higher than thermal conductivity of the granular layer. Compressive strength of the obtained materials ranges between 2.0 and 4.0 MPa. Compressive strength of lightweight concrete with the silica sand content of 32 vol.% and plasticizer, increases up to 8.5 MPa in compositions with vermiculite and up to 9.4 MPa in compositions with perlite from Mukhor-Talinskoe deposit. Depending on the quartz sand content, the density of concrete with foamed vermiculite and foamed perlite varies from 1100 to 1400 kg/m3 and from 1300 to 1600 kg/m3, respectively. Thermal conductivity of concretes with minimum density is 0.193 W/(m·deg) in the composition with vermiculite and 0.286 W/(m·deg) in the composition with perlite. At the maximum density of fine-grained concrete, the thermal conductivity increases to 0.277 and 0.411 W/(m·deg), respectively.
Журнал: Вестник Томского государственного архитектурно-строительного университета
Выпуск журнала: Т.26, №1
Номера страниц: 127-139
ISSN журнала: 16071859
Место издания: Томск
Издатель: Томский государственный архитектурно-строительный университет