خرسانة خفيفة الوزن في البناء الخاص

أصبح توفير الطاقة ضرورة ، وأحد التكاليف الرئيسية في مناخنا هو التدفئة. في هذا الصدد ، يتم تطوير مواد جديدة تسمح ببناء منازل دافئة وعزل المنازل الموجودة. أصبحت الخرسانة خفيفة الوزن أكثر وأكثر شعبية. هذه مجموعة كاملة من المواد ذات مجموعة واسعة من الخصائص والخصائص.

أنواع الخرسانة خفيفة الوزن

يحدث انخفاض الكتلة الخرسانية بسبب تكوين المسام واستخدام الركام خفيف الوزن بدلاً من الحصى التقليدي وأحيانًا الرمل. في بعض الأحيان ، تتشكل المسام من خلال عمليات مختلفة. اعتمادًا على طريقة الإنتاج ، يتم تقسيم الخرسانة خفيفة الوزن إلى ثلاث مجموعات:

• الخرسانة الخلوية أو المسامية. يتم الحصول عليها عن طريق خليط من المواد الرابطة والماء والرمل (في بعض العلامات التجارية لا يوجد رمل) والمواد المضافة التي تشكل رغوة أو تعزز تكوين الغاز. عند استخدام الرغوة ، يتم الحصول على الخرسانة الرغوية ، عند استخدام المواد المضافة لتشكيل الغاز والخرسانة الهوائية. إذا كانت الخرسانة الخلوية معظم المادة الرابطة عبارة عن جير ، يتم الحصول على سيليكات الغاز. الفرق الرئيسي بين المواد الخلوية هو عدم وجود الركام الكبير.
  

  تتميز الخرسانة الخلوية بمسام صغيرة وبنية متجانسة

• الخرسانة العادية خفيفة الوزن. يتم الحصول عليها من خليط من المواد الرابطة والركام الخشن والناعم والماء. وهي تختلف عن الخرسانة العادية من خلال وجود ركام مسامي خفيف بدلاً من الحجر المكسر. تمتلئ جميع الفراغات تقريبًا بين جزيئات الحشو ، وهناك عدد قليل من تجاويف الهواء في مثل هذه المادة - لا تزيد عن 6٪.
  

  في الخرسانة العادية خفيفة الوزن ، يتم استخدام الركام خفيف الوزن بدلاً من الحجر المكسر

• الخرسانة خفيفة الوزن المسامية الخشنة. بدلاً من الرمل والحصى ، يتم استخدام الركام المسامي الخشن ، والذي يتم خلطه مع مادة رابطة مخففة بالماء. لا يوجد رمل ، لأن هذه المادة تسمى أيضًا الخرسانة الخالية من الرمل. تلتصق شظايا الركام ببعضها البعض فقط في الأماكن التي تتلامس فيها ، تاركة الفراغات خالية. يمكن أن تصل الفراغات الهوائية إلى 25٪.
  

  في الخرسانة ذات الحبيبات الخشنة لا يوجد رمل ولا يتم توصيل شظايا الركام إلا عند نقاط التلامس

ولكن في كل مجموعة يمكن أن يكون هناك العديد من الأصناف والتركيبات. يتم استخدام الركام والمجلدات المختلفة. تقليديا ، يتم استخدام الأسمنت كمواد رابطة (على الأسمنت البورتلاندي ، المواد لها خصائص قوة أفضل). ثاني أكثر الموثق شيوعًا هو الجير ، وغالبًا ما يتم استخدام الجبس. في بعض الأحيان يمكنهم استخدام خليط من المواد اللاصقة واستخدام زجاج الماء.

تقنية تصلب

هناك ثلاث تقنيات لتصنيع الخرسانة الخلوية:

• تصلب طبيعي. يتم ترك التركيبة المصبوبة في القوالب إلى أجل غير مسمى في القوالب. بعد وقت معين (حسب التكوين والنوع) ، تتم إزالة القوالب. باستخدام هذه التكنولوجيا ، تكون المادة أرخص ، لكن خصائصها تقع في أدنى جزء من النطاق المسموح به ، وأحيانًا أقل.
• المعالجة في غرف الحرارة والرطوبة تحت الضغط الجوي. مؤشرات الجودة أعلى ، ولكن أيضًا التكاليف والسعر أعلى.
• تصلب الأوتوكلاف. تكتسب المادة خصائص ممتازة ، ولكنها أيضًا أكثر تكلفة بسبب المعدات باهظة الثمن وتكاليف الطاقة (للحفاظ على درجة الحرارة والضغط في الغرفة).
  

  مصنع لانتاج الخرسانة الخلوية المعقمة

العناصر النائبة

حسب الأصل ، يمكن تقسيم الركام للخرسانة خفيفة الوزن إلى مجموعتين: طبيعية (طبيعية) ومصطنعة.يتم الحصول على المواد الطبيعية عن طريق طحن المواد المسامية الطبيعية: صخور الصدف ، الخفاف ، الحمم البركانية ، العشب ، الحجر الجيري ، إلخ. أفضلها الخفاف والعشب البركاني. لديهم هيكل مسام مغلق ، مما يقلل من كمية الرطوبة التي تمتصها المادة.

يمكن أن تكون العناصر النائبة مختلفة ليس فقط في "الأصل" ولكن أيضًا في الحجم ، وغالبًا أيضًا في الشكل

الركام الاصطناعي للخرسانة خفيفة الوزن عبارة عن نفايات ناتجة عن بعض العمليات التكنولوجية (الخبث) أو المواد التي تم إنشاؤها خصيصًا من مكونات طبيعية (الطين الموسع ، الفيرميكوليت ، البيرلايت ، إلخ) ، وكذلك بعض الركام الكيميائي (البوليسترين).

الخصائص والخصائص والتطبيق

الخصائص الرئيسية للخرسانة خفيفة الوزن التي يجب الانتباه إليها عند الاختيار هي الكثافة (الكثافة الظاهرية) والقوة والتوصيل الحراري ومقاومة الصقيع.

تعتمد كثافة المادة بشكل أساسي على خصائص الحشو ، بالإضافة إلى استهلاك المادة اللاصقة والماء. يمكن أن تختلف على نطاق واسع - من 500 إلى 1800 ، ولكن غالبًا ما تكون في حدود 800-1500 كجم / م³... الاستثناء هو الخرسانة المسامية أو الخلوية (الرغوة والخرسانة الهوائية). يمكن أن تكون كثافتها من 200 كجم / م³.

السمة التشغيلية الرئيسية هي قوة الضغط. وهي مقسمة إلى فئات ، يشار إليها في المواصفات بالحرف اللاتيني "B" ، متبوعًا بأرقام. هذه الارقام يعرض الضغط الذي يمكن أن تتحمله مادة معينة. على سبيل المثال ، تعني فئة القوة B30 أنه في معظم الحالات (وفقًا لـ GOST 95٪) يمكنها تحمل ضغط 30 ميجا باسكال. لكن في الحسابات ، يتم أخذ هامش أمان يبلغ حوالي 25 ٪. وعند حساب الفئة B30 ، يتم وضع قوة 22.5-22.7 ميجا باسكال.

في نفس الوقت ، يتم استخدام خاصية مثل حد الضغط. يُشار إليه بالحرف اللاتيني "M" ، والأرقام التالية تؤخذ مساوية للكتلة الحجمية للخرسانة بالكيلوغرام / م³.

المراسلات بين العلامات التجارية وفئات الخرسانة

ترتبط الموصلية الحرارية للخرسانة خفيفة الوزن عكسياً بالكثافة: كلما احتوت المادة على هواء أكثر ، قلّت الحرارة التي تنقلها. تختلف هذه المعلمة في نطاق كبير من 0.07 إلى 0.7 واط / (م × درجة مئوية). يتم استخدام أخف المواد ذات الكثافة المنخفضة كعزل حراري. إنهم يغمدون جدران المباني والمباني الملحقة. يحظى العزل الخرساني الرغوي للشرفات والمقطع بشعبية كبيرة. ولكن يمكن الحصول على أكبر تأثير اقتصادي عند البناء من خرسانة خفيفة الوزن ذات كثافة متوسطة. لديها قدرة تحمل كافية لبناء منزل من طابقين أو ثلاثة طوابق. في هذه الحالة ، لا يلزم عزل إضافي.

جدول التوصيل الحراري للخرسانة خفيفة الوزن ومواد البناء التقليدية

سمة مهمة أخرى هي مقاومة الصقيع... يتم تحديده بالحرف اللاتيني F ، وبعد ذلك توجد أرقام ، عرض عدد دورات التذويب / التجميد التي يمكن للمادة أن تتحملها دون فقدان القوة. في حالات الخرسانة خفيفة الوزن ، تعتمد مقاومة الصقيع بشكل مباشر على كمية المادة الرابطة في التركيب: فكلما زاد عددها ، زادت مقاومة الخرسانة للصقيع.

موعد

حسب الغرض ، يتم تقسيم الخرسانة خفيفة الوزن إلى المجموعات التالية:

• عازل حراري. لها موصلية حرارية لا تزيد عن 0.25 واط / (م × درجة مئوية) ، لا تزيد الكثافة عن 500 كجم / م³.
• العزل الإنشائي والحراري. الموصلية الحرارية لا تزيد عن 0.6 واط / (م × درجة مئوية) ، الكثافة 500-1400 كجم / م³، درجة قوة لا تقل عن M35. في البناء الخاص منخفض الارتفاع ، يتم استخدامها لبناء الجدران الحاملة ، في الجدران متعددة الطوابق - للجدران غير المحملة.
• الهيكلي. الكثافة من 1500 كجم / م³ وأعلى ، درجة قوة لا تقل عن M 50 ومقاومة الصقيع لا تقل عن F 15. تستخدم لبناء الجدران الحاملة للمباني فوق 3 طوابق.
  

  متطلبات الخرسانة خفيفة الوزن لأغراض مختلفة

المميزات والعيوب

إذا تحدثنا عن استخدام الخرسانة خفيفة الوزن كعزل ، فهناك عيوب قليلة. العامل الرئيسي هو الرطوبة العالية ، والتي ، مع ذلك ، تختلف بشكل كبير وتعتمد بشدة على الحشو ونوع المادة. اللحظة الثانية ليست ممتعة للغاية هي الحاجة إلى تحديد النهاية المناسبة. عندما يتعلق الأمر بالزخرفة الخارجية (من جانب الشارع) ، فعند اختيار المواد أو نوع الزخرفة ، من الضروري مراعاة الموصلية العالية للبخار. في هذا الصدد ، يتم استخدام اللصقات الخاصة الموصلة للبخار أو يتم عمل كسوة مع فجوة تهوية.

لكن مزايا الخرسانة خفيفة الوزن كعزل أكثر أهمية. إنه سهل التجميع ، وخفيف الوزن ، وسهل القطع والمنشار ، ويتحمل تغيرات الطقس جيدًا ، ولا يتطلب استخدام الزجاج الأمامي. لكل هذا ، أضف خصائص عزل حراري عالية وسعر منخفض.

واحدة من الخرسانة خفيفة الوزن هي خرسانة البوليسترين

إذا تحدثنا عن استخدام الخرسانة خفيفة الوزن كمواد لبناء المنازل ، فإن مزاياها هي كما يلي:

• خصائص عزل حراري عالية. تسمح لك هذه الخاصية برفض عزل الجدار الإضافي وتقليل سمك الجدران.
• وزن خفيف. تزن الجدران المصنوعة من الخرسانة خفيفة الوزن عدة مرات أقل من المواد "الثقيلة" التقليدية ويمكن مقارنتها في الوزن مع كتلة المنازل الخشبية. انخفاض الوزن يؤدي إلى "تفتيح" الأساس وإمكانية استخدام هياكل أبسط. وهذا يقلل بشكل كبير من تكاليف البناء ، فضلاً عن تكاليف النقل (يفكرون بشكل أساسي في تسليم مواد البناء بالطن).
• يسمح الوزن المنخفض بإنتاج كتل وألواح بناء كبيرة ، والتي يتم وضعها يدويًا مع ذلك. هذا يؤدي إلى تقليل وقت البناء ، وكذلك انخفاض في عدد الوصلات التي تكون في هذه الحالة جسور باردة.
  

  الكتل كبيرة ولكن يمكن حملها بواسطة شخص واحد

• ليونة المادة وسهولة المعالجة. العديد من الخرسانة خفيفة الوزن سهلة القطع والنشر والطحن. يسمح ذلك باستخدامها لتصنيع عناصر معمارية وزخرفية مختلفة ، وكذلك للحصول على أجزاء من الحجم المطلوب في الموقع مباشرة عن طريق نشر الكتل الموجودة إلى أجزاء أصغر.
• يتحملون التغييرات في ظروف التشغيل بشكل جيد. التغيرات في الرطوبة ودرجات الحرارة ليس لها أي تأثير عمليًا على المادة. كما أنها تحمل أحمالًا ثابتة جيدًا ، وليست حساسة بشكل خاص للإجهاد الميكانيكي. تظهر الخدوش في المادة ، لكن من الصعب كسر سلامة الكتلة.
• غالبًا ما تستخدم منتجات النفايات كمجموعات. هذا يقلل من تكلفة المواد مع تقليل العبء البيئي.
• يمكن صنع بعض أنواع الخرسانة خفيفة الوزن بشكل مستقل (عادةً باستخدام ركام من الخبث أو الطين الممتد) ، مما يقلل من تكاليف البناء إلى الحد الأدنى.

كما ترى ، تتمتع الخرسانة خفيفة الوزن بالعديد من المزايا كمواد بناء. لكن ليس كل شيء غائمًا جدًا. هناك عيوب يجب أن تكون على دراية بها من أجل اتخاذ قرار مستنير:

• لزيادة قوة الجدران ، من الضروري التعزيز المتكرر. هذا - تكاليف إضافية للمواد والوقت لوضع التعزيز.
• مقاومة غير كافية للتصدع. يؤدي التركيب غير المتجانس للمادة إلى حقيقة أنه في حالة وجود أحمال غير متساوية (الانكماش غير المتكافئ للأساس ، على سبيل المثال) تظهر تشققات في الكتل. إذا كانت رقيقة ، تشبه نسيج العنكبوت ، فإنها لا تؤثر على قوة الهيكل ، على الرغم من أنها تبدو مخيفة.
• امتصاص عالي للرطوبة. يتم تقليل خصائص العزل الحراري للمواد الرطبة بشكل كبير. لذلك ، أثناء البناء ، من المهم عمل مواد مقاومة للماء عالية الجودة. إذا كنت تخطط للاستخدام في ظروف الرطوبة العالية ، فمن المستحسن استخدام الخفاف والطين والطين الموسع كمجموعات.
• تؤدي الكثافة المنخفضة للمواد إلى حقيقة أن المثبتات لا تثبت جيدًا في هذه الجدران. تحمل المادة الأحمال الرأسية جيدًا ، لكن "الانسحاب" سيئ. بالنسبة للخرسانة خفيفة الوزن والخرسانة الهوائية ، فقد تم تطوير أدوات تثبيت خاصة ، ولكن الحل الأفضل هو تثبيت التضمينات في الأماكن التي من المفترض أن يتم فيها تثبيت الأشياء الثقيلة.
• صعوبة اختيار النهاية الخارجية. كما ذكرنا سابقًا ، هذا إما كسوة بواجهة جيدة التهوية أو جص خاص.
• بالنسبة للديكور الداخلي ، قد تكون هناك حاجة إلى طلاء أولي عالي الجودة للجدران - لتحسين الالتصاق بالجص أو المعجون.
• انخفاض امتصاص الصوت.بسبب كثرة الفراغات و "المسارات" الملموسة التي تمر بينها ، تنتقل الأصوات بشكل جيد للغاية. لعزل الصوت العادي ، يلزم استخدام مواد إضافية.

معظم أوجه القصور هي ميزات تشغيلية إلى حد ما ، ولكن يجب أخذها في الاعتبار. عندها لن تكون هناك مفاجآت غير سارة ، وسيتم أخذ جميع الميزات بعين الاعتبار حتى في مرحلة التخطيط.

مكان وكيفية الاستخدام في موقع البناء ، أمثلة على التصنيع اليدوي

كما يمكن فهمه من كل ما قيل ، يمكن استخدام الخرسانة خفيفة الوزن لأي هيكل. يتم استخدامها لبناء الجدران ، واستخدامها كعزل ، وصب ألواح الأرضيات ، وعمل ذراع التسوية. لكن كل هذه المهام تتطلب خصائص مختلفة. يتم "تجنيدهم" عن طريق اختيار المكونات.

كيفية اختيار الوصفة

على سبيل المثال ، يحتاج ذراع التسوية الأرضية إلى القوة والكارهة للماء والتوصيل الحراري المنخفض. تعطي القوة والانخفاض في كمية الرطوبة الممتصة استخدام الأسمنت البورتلاندي كمادة رابطة. نظرًا لأن أفضل الإضافات الطبيعية التي توفر امتصاصًا منخفضًا للرطوبة - الخفاف والعشب البركاني - لا يمكن تسميتها متوفرة بشكل عام ، يمكن استخدام كرات الطين أو البوليسترين الموسع لزيادة التوصيل الحراري. كما أنها تمتص القليل من الرطوبة.

نسب المكونات لدرجات مختلفة من الخرسانة

الآن عن النسب. يتم أخذها كمعيار لعلامة تجارية معينة. واعتمادًا على النوع المختار (بدون رمل أو عادي) ، يتم استبدال العنصر النائب. بالنسبة لذراع التسوية الأرضية ، غالبًا ما تستخدم الخرسانة العادية خفيفة الوزن. في نفوسهم ، يتم استبدال الحصى بالركام المحدد ، والذي يضاف بالنسب المطلوبة. هم فقط يأخذون كمية أقل من الماء ، مما يجعل المحلول كثيفًا أو سائلًا بحيث لا يمكن وضعه إلا.

حتى في الإنتاج ، يتم تحديد التركيب الدقيق للخرسانة خفيفة الوزن بشكل تجريبي في كل مرة. هذا يرجع إلى حقيقة أن المجاميع لها خصائص مختلفة للغاية من حيث الوزن والكثافة والمعلمات الأخرى. يتم عمل عدة دفعات صغيرة بتركيبات مجمعة مختلفة (كبيرة ، صغيرة ، نسبها ، عدة أنواع مختلفة من الركام مجتمعة) وكميات مختلفة من الماء. بعد التصلب ، يتم تحديد أيهما هو الأنسب لمهمة معينة. باستخدام نفس الطريقة ، يمكنك بشكل مستقل تحديد مقدار ونوع الركام الأفضل لصبه ، ثم ختم كميات كبيرة.

مثال على عزل العلية بخرسانة البوليسترين

للحصول على مثال للاختيار التجريبي لمهام محددة ، انظر الفيديو. كان مطلوبًا تحديد تركيبة لعزل أرضية العلية. تقرر استخدام خرسانة البوليسترين دافئة وخفيفة. تم اختيار تركيبة عديمة الرمل وتم سكب كرات البوليسترين فقط كمواد مالئة.

وفقًا للوصفة المختارة ، تم خلط الخرسانة خفيفة الوزن وعزل العلية. يمكن رؤية العملية أكثر.

لكن هذه التركيبة مناسبة فقط للعزل في الأماكن ذات الحمولة المنخفضة. إذا كنت بحاجة إلى ذراع التسوية بخصائص العزل الحراري على الأرض ، فاخذ الوصفة التقليدية بالرمل واستبدل الحشو بكرات البوليسترين. يمكن إضافة ألياف تقوية مثل الألياف لتحسين خصائص القوة. لتحسين اللدونة ، يمكنك إضافة كمية معينة من منظف الأطباق أو الصابون السائل ، كما في مقطع الفيديو. بشكل عام ، يجب تحديد التركيب الأمثل تجريبياً.

يمكن مشاهدة مثال على صب ذراع التسوية من الخرسانة البوليسترين في الفيديو التالي. لا أخبار ، باستثناء تركيبة مختلفة: هناك رمل. والنتيجة هي بناء أكثر اتساقًا مع تجاويف مليئة بالخرسانة وفقاعات هواء صغيرة.

ما تحتاج إلى معرفته أيضًا هو أنه من الأفضل عدم استخدام الفتات لإنتاج خرسانة البوليسترين. للخصائص العادية ، هناك حاجة إلى الكرات ، وليس أي كرات ، ولكن تلك التي ستلتزم جيدًا بالحل.لديهم فيلم قوي على السطح ولا يمتص الإسمنت ، بسبب خصائصه الجيدة في العزل الحراري. الفتات الناتج عن تكسير الألواح المرفوضة له هيكل غير مستوٍ وممزق. نتيجة لذلك ، يتم تشريبه بحليب الأسمنت. بطبيعة الحال ، ستكون هذه الخرسانة أكثر دفئًا من المعتاد ، ولكن ليس كما هو الحال مع الحبيبات.

توسيع الخرسانة الطينية في المساكن الخاصة

الركام الشائع الآخر لإنتاج الخرسانة خفيفة الوزن في المنزل هو الطين الموسع. وهي مصنوعة من الطين بمواد مضافة تزيد في الحجم عند تسخينها. يتم تحميل هذه التركيبة في الفرن ، حيث يحدث التورم ويتبعه إطلاق النار. ولكن كما أظهرت الدراسات ، فإن العديد من الصلصال ينبعث منها إشعاع ، ونتيجة لذلك ، فإن الطين الممتد له أيضًا خلفية إشعاعية ، وأحيانًا تكون غير آمنة للصحة. لذلك عليك أن تكون مستعدًا لاختياره - أن يكون لديك مقياس جرعات.

إجراء الاختيار هنا مشابه لما هو موضح أعلاه. تتم إضافة فقط القدرة على تغيير نسب الكسور الكبيرة والمتوسطة. من الممكن أيضًا إضافة أو عدم إضافة الرمل والحصول على نتائج بنية وخصائص مختلفة.

يتم استخدام الخرسانة الطينية الممتدة للصب في القوالب والحصول على كتل البناء ، ومن الممكن أيضًا إقامة جدران بقوالب قابلة للتعديل. على عكس الكتل الخرسانية الطينية الموسعة ، يمكن استخدام هذه التقنية لبناء الجدران الحاملة.

وفي هذا الفيديو - تجربة العيش في منزل مصنوع من الخرسانة المتجانسة.

بيوت مصنوعة من نشارة الخشب - أربوليت

الركام الطبيعي الآخر الذي يكلف بنسات قليلة ويمكن استخدامه لبناء المساكن الخاصة هو نشارة الخشب ، أو بالأحرى نشارة الخشب. جزء صغير جدًا غير مناسب لهذه المادة ؛ هناك حاجة إلى نفايات متوسطة أو كبيرة الحجم من الأسطوانة.

التركيبة في هذه الحالة عديمة الرمل ، لكن النسب محفوظة: لجزء واحد من الخرسانة ، يتم أخذ 6-7 أجزاء من الركام. في هذه الحالة ، نشارة الخشب. لزيادة مقاومة الماء للتكوين ، أضف الزجاج السائل أو كلوريد الكالسيوم.

الخيار الثاني للخلط والنسب

هنا - آراء المقيمين