Полистиролбетон

Федеральное агентство по образованию РФ

ГОУ ВПО «Владимирский государственный университет»

РЕФЕРАТ

По предмету: «Современные строительные материалы и технологии»

На тему: «Полистиролбетон»

Выполнил студент

Группы ЗПГСу-107

Дзюба Р.В.

Проверил преподаватель

Баранова Ю.В.

Владимир 2009г.

Содержание:

1.Предпосылки возникновения полистиролбетона

2. Продукция и ее характеристики

2.1. Полистиролбетон.

2.2. Блоки из полистиролбетона.

2.3.Т ехнология заливного полистиролбетона.
2.4. Приготовление и фасовка сухих полистиролцементных смесей.

2.5. Использование полистиролбетона для утепления больших площадей кровель.
2.6. Полистиролбетонный пол по перекрытиям.

2.7Технология изготовления полистирола и сырье для него.

3.Возможные рынки сбыта.

4. Достоинства и недостатки полистиролбетона.

5.Список использованных источников.

1.Предпосылки возникновения полистиролбетона:

       • Дефицит высококачественных, недорогих с высокими техническими характеристиками, строительных материалов.
       • Огромная потребность на строительном рынке в недорогом, качественном и новом продукте.
       • Блоки из особо легкого полистиролбетона представляют новое поколение строительных материалов, предназначенных для устройства теплоэффективных наружных стен в соответствии с новыми повышенными требованиями СНиП для зданий различного назначения в жилищном, гражданском и промышленном строительстве.
       • Полистиролбетонные блоки, сочетают в себе достоинства таких известных материалов, как бетон (прочность), дерево (легкость обработки) и пенополистирол (высокие тепло- и звукозащитные свойства)
       • Производство полистиролбетонных блоком минимизирует риск брака, так как технология уникальна в своем роде.
       • Необходимость стабилизировать экологическую обстановку в городах, промышленных центрах и курортных зонах. Производство и сам материал (полистеролбетон) экологически чисты, что подтверждается соответствующими документами.

Ситуация в отрасли.
       Дефицит энергоносителей имеет место из-за большой энергоемкости всех отраслей народного хозяйства России, огромных потерь в энергогенерирующих и энерготранспортирующих отраслях, нерационального использования невосстанавливаемых энергоносителей (нефти и газа).
РЕЗУЛЬТАТ:
       • Растут цены на газ и электроэнергию, следовательно увеличиваются затраты на отопление жилых и производственных помещений.
       • Увеличиваются затраты на производство традиционных строительных материалов (кирпич, газобетон).
       • Закрываются карьеры по добыче ископаемых.
        Проект.
       Основная цель проекта:
       Создание эффективной, недорогой линии по производству строительных блоков из полистиролбетона с целью сокращения расходов на строительство и снижения уровня загрязнения окружающей среды.
       Полистиролбетон - разновидность легких бетонов - представляет собой композиционный материал, в состав которого входит портландцемент, пористый заполнитель, в качестве которого выступают гранулы вспененного полистирола, а также модифицирующие добавки (ускорители схватывания, пластификаторы и т. д.).
       В связи с отсутствием на рынке аналогичной продукции, предлагаемые изделия являются уникальным, конкурентоспособным и высоко ликвидным товаром, способным завоевать строительный рынок.

2. Продукция и ее характеристики.

2.1. Полистиролбетон.
Легкие бетоны с использованием пористых заполнителей находят в строительстве вес большее применение. Снижая плотность бетона, строители достигают следующих положительных результатов:
       • снижение массы конструкций;
       • уменьшение стоимости строительства;
       • повышение теплоизоляционных свойств;
       • снижение трудозатрат и как следствие увеличение производительности труда.

Подразделяется на следующие категории:
       • Конструкционные (D450-600);
       • Конструкционно-теплоизоляционные (D350-450);
       • Теплоизоляционные (D150-350).

       От пенобетона полистиролбетон отличается в первую очередь свойствами заполнителя.
       Полистирольный заполнитель гораздо легче традиционных заполнителей (керамзита, перлита, вермикулита), обладает заметно меньшим водопоглощением и теплопроводностью.

Полистиролбетон, в отличие от пенобетона:
       • быстрее схватывается и твердеет;
       • не дает усадки;
       • быстро набирает высокие прочностные характеристики;
       • обладает низкой водопоглощаемостью;
       • имеет меньшие требования к сырьевым компонентам (например, в пенобетоне использование пенообразователей разных марок приводит к качественному пересмотру рецептур, даже в пределах одной марки не обеспечена стабильность показателей пенообразователя и т. д.);
       • в полистиролбетоне изменение марки цемента, качества песка не приводит к таким критическим изменениям физико-механических свойств получаемого материала;
       • бетон защищает полистирольные гранулы от огня и атмосферных воздействий;
       • полистирол придает бетону легкость и высокие теплоизолирующие свойства.

       Свойства получаемой конструкции существенно снижают нагрузку на фундамент и затраты на отопление. Часто выбор в пользу полистиролбетона делают, сравнивая свойства других ячеистых бетонов - газосиликата, пенобетона. Многих привлекают теплоизоляционные и конструкционные свойства этих материалов, но отталкивают высокая гигроскопичность и ограниченное количество вариантов отделки поверхности.
       Полистиролбетон не имеет этих недостатков, сохраняя, однако, все положительные свойства легких и ячеистых бетонов. Показатели длительной прочности, морозостойкости и влагостойкости полистиролбетона на порядок выше, чем у ячеистых бетонов.
       Габариты стеновых элементов определяются климатическими условиями эксплуатации и возможностью бескранового монтажа.

Полистиролбетон, благодаря своим уникальным качествам, как нельзя лучше соответствует требованиям к сопротивлению теплопередаче:
       • он более долговечен (в отличие от полимерных материалов, которые значительно быстрее стареют и разрушаются);
       • обладает низкой плотностью (D200-D600),
       • очень низкой теплопроводностью (0,06-0,08 Вт/м°С).
       • экологически безопасен (из вспененного полистирола сегодня делаются продуктовые лоточки);
       • обладает низкой сорбционной влажностью (что позволяет материалу сохранять низкие значения теплопроводности в условиях повышенной влажности;
       • как следствие, высокой морозостойкостью (F25-F50).
       • При этом достигается экономия сметной стоимости строительства на 12-12,5 % за счет дополнительной площади, получаемой при более "тонких" полистиролбетонных стенах.

2.2. Блоки из полистиролбетона.
       Накопленный за последнее время опыт строительства энергоэффективного жилья убедительно показал высокие технико-экономические преимущества однослойных ограждающих конструкций из полистиролбетона: по стоимости 1 м2 наружных стен "в деле" полистиролбетонные стены в 1,5-2,0 раза дешевле стен из ячеистого бетона, кирпичных стен с утеплителем и навесных панелей.
       Блоки из особо легкого полистиролбетона представляют новое поколение строительных материалов, предназначенных для устройства теплоэффективных наружных стен в соответствии с новыми повышенными требованиями СНиП для зданий различного назначения в жилищном, гражданском и промышленном строительстве.
       Полистиролбетонные блоки, сочетают в себе достоинства таких известных материалов, как бетон (прочность), дерево (легкость обработки) и пенополистирол (высокие тепло- и звукозащитные свойства)

При этом полистиролбетонные блоки:
       • Экологически безопасны
       • Имеют класс горючести Г1, т.е., при оштукатуривании или облицовке кирпичом могут применяться при строительстве зданий I категории огнестойкости и класса пожаростойкости СО (до 25 этажей включительно);
       • Биостойкие, не повреждаются грызунами. Полистиролбетон не подвержен гниению, не является питательной средой для грибков и микроорганизмов. Блоки из него водонепроницаемы, не боятся воздействия прямых солнечных лучей, легко поддаются обработке, выполнены без стальной арматуры, а значит, не создают помех радио волнам, отсутствует искажение геомагнитного поля внутри помещений.

Основные характеристики полистиролбетонного блока.

Марка блока " D-300 "

Стандарт

min

max

Класс бетона по прочности

B-0.5

B-0.75

Марка бетона по прочности

М-7.5

М-10

Прочность на сжатие

7.5 кг/см2

10.8 кг/см2

Теплопроводность

0,085 Вт/м*С

Морозостойкость

F-50

Водопоглощение

не более 4%

Горючесть

Не горюч

Размеры блока

200*300*600 мм

Марка блока " D-600 "

Стандарт

min

max

Класс бетона по прочности

B-2

B-2.5

Марка бетона по прочности

М-25

М-35

Прочность на сжатие

28.9 кг/см2

32.7 кг/см2

Теплопроводность

0,145 Вт/м*С

Морозостойкость

F-50

Водопоглощение

не более 8%

Горючесть

Не горюч

Размеры блока

200*300*600 мм

Сравнительные характеристики толщин стеновых материалов, соответствующих 100 см. кирпичной кладки:

       При строительстве наиболее подходят уже офактуренные по специальной технологии полистиролбетонные блоки.
       Принцип офактуривания - бетон сращивается с материалом (полистиролбетоном, пенополистиролом), проникая в поры и микротрещины и обеспечивая надежное сцепление.
       Из цемента, песка и химических добавок, без термической обработки, получаем неповторимые по окраске и узору декоративные облицовочные плитки под различные натуральные камни (мрамор, гранит и др.) толщиной от 5 мм.
       При этом уменьшаются затраты на работы (штукатурка, покраска и т.д.).
       Изделия, произведенные по этой технологии, обладают высокими прочностными характеристиками:
       • Прочность при сжатии от 600 до 1000 кг/см2
       • Прочность на растяжение при изгибе от 60 до 150 кг/см2
       • Морозостойкость не менее 500 циклов (F5ОО)
       • Водопоглощение менее 3%
       • Истираемость менее 0,4 г/см2

2.3. Технология заливного полистиролбетона.
       Материал изготавливается прямо на строительной площадке на специальных установках, подается на место проведения работ с помощью бетононасоса и заливается в съемную или несъемную опалубку. Такая технология позволяет легко возводить стены любой геометрической формы и с желаемыми теплотехническими характеристиками. Используя эту технологию, можно создавать трехслойные несущие стены, отвечающие самым современным требованиям как по теплосбережению, так и по дизайну, а так же заполнять полости в стенах.

2.4. Приготовление и фасовка сухих полистиролцементных смесей.
       Оборудование для вспенивания гранул ПСВ-С позволяет организовать производство современных энергосберегающих сухих смесей на основе вспененных гранул ПСВ диаметром 2,5 - 3 мм. Кладочные и штукатурные сухие смеси на основе гранул ПСВ все чаще находят применение в строительстве. Использование в строительстве кладочных растворов на основе гранул ПСВ-С позволяет полнее реализовать возможности современных энергосберегающих стеновых материалов.
       Для организации линии фасовки сухих смесей на основе вспененных гранул ПСВ потребуется дозатор полистирола объемом 30 - 47 литров, установка смешивания сухих составляющих (полистирол, цемент), дозатор цемента, установка фасовки и прошивки мешков.

2.5. Использование полистиролбетона для утепления больших площадей кровель.
       Для этого можно использовать как готовые плиты, так и заливной полистиролбетон. И тот, и другой способ совмещают утепление кровли и подготовку поверхности под гидроизоляцию, что в сочетании с высокой долговечностью материала дает высокий экономический эффект. Обычно используют монолитный заливной полистиролбетон - он дешевле готовых плит.
       Однако плиты позволяют утеплять кровли с большим уклоном, а также исключают "мокрые" процессы, что уменьшает стоимость работ.
       Немаловажно и то, что экономически утепление с помощью полистиролбетона полов, перекрытий и кровли обходится дешевле, чем те же операции, выполненные с применением стандартных технологий и материалов.

2.6. Полистиролбетонный пол по перекрытиям.
       Особой популярностью в последнее время стала пользоваться технология утепления полистиролбетоном полов и межэтажных перекрытий - для утепления достаточно толщины слоя в 5 см. (уровень шума при этом снижается не менее чем на 12-15 Дб.). И прямо на поверхность полистиролбетона можно сразу укладывать любое напольное покрытие.

Конструкция пола
       1. Монолитный слой полистиролбетона – 5 см.
       2. Стяжка бетонная – 4 см.
       3. Бетонная стяжка может быть выполнена с упрочнителем бетонных промышленных полов.
       4. При выполнении работ в зимнее время вводятся противоморозные добавки.

       Полистиролбетонный пол – материал, изготавливаемый на основе поризованной цементно-песчаной смеси, в состав которой вводится в качестве наполнителя пенополистирол, и добавляются модификаторы бетона. В результате чего получен новый материал, значительно улучшающий характеристики пенобетона по теплоизоляции, звукопоглощению, морозоустойчивости, снижению объемного веса, сокращении времени набора прочности и улучшению прочностных характеристик.

Основные физико-технические характеристики полистиролбетонного слоя

Марка блоков по средней плотности (кг/м3)

Средняя прочность на сжатие Rсж, МПа

Передел прочности на растяжение при изгибе Rизг, МПа

Звукопоглощение, dB

Коэффициент теплопроводности, Вт/м °С

в сухом состоянии

при эксплуатационной влажности

D200

1,0

0,35

0,065

0,070

0,075

D300

1.8

0,50

0,085

0,095

0,105

D450

2.5

0,65

0,115

0,130

0,140

Технология выполнения работ
       1. Полистиролбетон приготавливается в активаторной смесительной установке.
       2. Полученная смесь с помощью героторного насоса по трубопроводу транспортируется к месту укладки.
       3. Полистиролбетонная смесь укладывается по перекрытиям с использованием маячных направляющих реек.
       4. После частичного набора прочности полистиролбетона (2-3 дня) - выполняется бетонная стяжка.
       5. Бетонная стяжка выполняется по СНиП 2.03.13-88.
       6. По желанию заказчика производится заглаживание и затирка бетонной стяжки.
       7. При использовании упрочнителей бетона цвет определяется заказчиком.

Условия выполнения работ
       1. Работы проводятся при температуре окружающего воздуха не ниже + 5?С.
       2. Отсутствие сквозняков в помещениях, где уложен полистиролбетон.
       3. Требуемая площадь для размещения оборудования и сырьевых материалов – 100 м2.
       4. Склад инструментов 5-7 м2.
       5. Бытовое помещение 20 м2.
       6. Электроснабжение 3ф 380 В, суммарная потребляемая мощность 35 кВт.
       7. Наличие водоснабжения.
       8. Наличие охраны.

Сравнительные характеристики различных материалов и полистиролбетона

Материал

Плотность, кг/м3

Коэффиц. теплопроводности,Вт/м 0С

теплопотери, Вт/м2

Толщина стены при Roпр=3,15, м

Масса 1м2 , кг

ячеистый бетон (автоклавный)

550

0,18

17,5

0,55

303,19

керамзитобетон

850

0,38

26,67

1,18

1004,06

дерево

500

0,15

33,33

0,47

236,25

ПОЛИСТИРОЛБЕТОН

450

0,13

13,33

0,30

135

2.7Технология изготовления полистирола и сырье для него.

Применяемое оборудование:

Вспениватель гранул полистирола.
Смеситель бетона на легких заполнителях.
Вибропрессовальная машина.
Поддоны сборно-разборные.
Пневматический транспортер с дозатором полистирола.
Дозатор подачи воды затворения.
Грузоподъемное оборудование для подачи ингредиентов в смеситель и транспортировки поддонов с отформованными изделиями.

Описание производственного цикла

Гранулы полистирола (ПВС-С) вспениваются посредством обработки во вспенивателе, затем выдерживаются не менее 2-3 часов для стабилизации внутренней структуры
Ингредиенты смеси дозируются и загружаются в смеситель, где происходит смешивание.
Готовая смесь выгружается из смесителя и порционно подается в формовочную машину, где происходит формование блоков методом полусухого вибропрессования на формовочных поддонах.
Поддон с формованными изделиями отправляется на участок выдержки или в сушильную камеру, где выдерживается до становления бетонной смеси.
После становления смеси изделия снимаются с формовочных поддонов, складируются на грузовые палеты и отправляются на склад готовой продукции.

Компоненты для приготовления полистиролбетонной смеси

Вяжущие - портландцемент М400 - М500 ДСТУ Б В.2.7-46
Пористые заполнители - полистирол вспенивающийся ТУ У 6-05761614.017-98.
Кремнеземистый компонент - песок ДСТУ Б В.2.7-32.
Вода - ГОСТ 23732.

Рецептура для производства 1 м3 полистиролбетонных блоков объёмным весом D500, маркой по прочности М15 - М25

Портландцемент М 400(500), кг 250,0.
Песок, кг 250,0.
Стирол в гранулах, кг 12,0 - 16,0 (в зависимости от фракции гранулы).
Вода, л 60,0 - 90,0 (в зависимости от влажности ингредиентов).

Приведены средние значения по количеству ингредиентов.

Выбор марки цемента и изменение соотношения цемента и песка приводит к изменению марки прочности изделия.

3. ВОЗМОЖНЫЕ РЫНКИ СБЫТА И ПОТРЕБИТЕЛИ-ПОСРЕДНИКИ.

       По мнению ведущих маркетологов, строительный рынок на территории России и стран СНГ будет продолжать расти быстрыми темпами, это касается не только капитального крупномасштабного строительства, но и строительства коттеджей, загородных домов и небольших промышленных объектов. В связи с этим резко возросли требования к сопротивлению теплопередачи ограждающих конструкций зданий и сооружений, и возникла большая потребность в эффективных стеновых строительных материалах, имеющих высокие теплотехнические характеристики. Все это привело к повышенным требованиям к оборудованию, производящему эти материалы.
       В связи с возросшими требованиями к сопротивлению теплопередачи ограждающих конструкций зданий и сооружений, восстребованность эффективных стеновых строительных материалов, имеющих высокие теплотехнические характеристики, значительно возросла. Особенности климатических условий Украины позволяют надеяться, что рынок сбыта не ограничен.

В качестве основных потребителей продукции, предполагаемой к выпуску могут быть рассмотрены:
       •Крупные строительные фирмы России.
       •Оптовые торговые базы.
       •Мелкие и средние строительные фирмы.
       •Магазины строительных материалов.
       •Частное индивидуальное строительство.

Анализ рынка и потенциальные возможности рынка.
       На сегодняшний день для строительства перегородок используется такие материалы как кирпич строительный обыкновенный, кирпич силикатный, газосиликатные блоки.
       Анализ показывает, что в сравнении с традиционными материалами, используемыми для устройства перегородок, планируемая стоимость готовой продукции из полистиролбетона дешевле перегородок из кирпича. Еще одним видом продукции, емкость рынка по которому практически не ограничена, являются стеновые блоки объемным весом 800-1200 кг/м3. Основная область применения: в качестве несущих ограждающих конструкций в малоэтажном строительстве.
       Поскольку в настоящее время на строительном рынке наибольшим спросом пользуются стандартные блоки полистиролбетона (теплоизоляционные и перегородочные), и емкость рынка по этим позициям практически не ограничена, необходимо остановиться на выпуске данного вида продукции. При запуске линии по производству полистиролбетона, можно при дополнительных затратах улучшить качество полистиролбетона используя применение химических присадок и модификаторов свойств бетона.
       Модификаторы свойств бетона изготовлены по новейшим технологиям, разработанными техническими специалистами профильных Научно-Исследовательских Институтов России, суть которых заключается в применении высококачественных компонентов позволяющих получить бетоны, растворы, сухие смеси с высокими эксплутационными свойствами и техническими показателями.


Области применения ППСБ
       - Полистиролбетон ТУ 65УССР152-81
       - Однослойные стеновые панели из полистиролбетона - ТУ 69-329-85
       - Кровельный теплоизоляционный монолитный полистиролбетон - ТУ 67-983-85
       - Покрытие зданий из стального профилированного настила с теплоизоляцией из монолитного полистиролбетона и рулонной кровли ТУ 110-024-88
       - Панели стеновые трехслойные из полистиролбетона ТУ 480-2-140-92
       - Блоки строительные пустотелые полистиролбетонные ТУ 5741-0110319659-93
        -Блоки из полистиролбетона стеновые мелкие - ТУ 5741-008-04779210-95

4. ДОСТОИНСТВА И НЕДОСТАТКИ ПОЛИСТИРОЛБЕТОНА:


ПОЛИСТИРОЛБЕТОН – ЭТО ВЫГОДНО.
       * Стены из полистиролбетона в 1,5-2 раза дешевле стен из ячеистого бетона, кирпичных стен с утеплителем из навесных панелей.
       * Экономия на 12-15% сметной стоимости строительства за счет дополнительной площади, получаемой при более "тонких" полистиролбетонных стенах.
       * Затраты на отопление в 2-3,5 раза ниже, чем у кирпичного дома.
       * Снижение материалоемкости в 5 раз!
       * Экономия до 70 % кладочного раствора.
ПОЛИСТИРОЛБЕТОН – ЭТО ПРОСТО.
       * Блок, толщиной 30 см по теплопроводности заменяет около 2-х м кирпичной кладки.
       * Высокая технологичность строительства, блоки легко пилятся, гвоздятся (придание любой геометрической формы, устройство каналов для скрытой проводки).
       * Кладка на клеевой основе для пенобетонов, что позволяет получить межблочный шов не более 3-4 мм и избежать образования мостиков холода.
ПОЛИСТИРОЛБЕТОН – ЭТО ЛЕГКО.
       * Снижение трудозатрат в 3 раза!
       * Исключение тяжелой грузоподъемной техники при строительстве дома!
       * Снижение затрат на доставку строительных материалов в 4 раза!
       * Один блок заменяет 17 кирпичей и весит не более 25 кг.
ПОЛИСТИРОЛБЕТОН – ЭТО БЕЗОПАСНО.
       * В производстве используется только пищевой полистирол.
       * Экологически безопасен.
ПОЛИСТИРОЛБЕТОН – ЭТО КОМФОРТНО.
       * Высокая теплосберегающая способность стен дома.
       * Прекрасная звуковая изоляция.
       * Отличная гидроизоляция при сохранении паропроницаемости.
       * Полистиролбетон сочетает в себе достоинства таких материалов, как бетон (прочность), дерево (легкость обработки) и пенопласт (высокие тепло- и звукозащитные свойства).
       * Полистиролбетон не подвержен гниению.
       * Легкость конструкции стен существенно снижает нагрузку на фундаменты.
       * Возможность придания блокам различной геометрической формы

Недостатки

При кажущейся привлекательности многослойных конструкций на основе минеральной ваты и пенополистирола им присущи и серьезные недостатки, значительно снижающие область применения таких конструкций. Большая трудоемкость возведения многослойных ограждающих конструкций, малая воздухопроницаемость, теплотехническая неоднородность и, наконец, возможность конденсации влаги между разнородными слоями такой стены - серьезный недостаток многослойных композиций. Теплотехническая однородность однослойных ограждений в 1.3-1.5 раз больше, чем в многослойных.

Кроме того, проблема долговечности различных типов утеплителей в многослойных ограждающих конструкциях недостаточно изучена.