Jaka jest wytrzymałość betonu styropianowego?

Jaka jest wytrzymałość betonu styropianowego?

Jeśli chodzi o budownictwo, pytanie o to, jaka jest wytrzymałość styrobetonu jest zasadne. Wytrzymałość styrobetonu jest nie tylko mierzalna, ale również przydatna w wielu różnych zastosowaniach. Ten artykuł obejmie wiele tematów, w tym jego wytrzymałość na ściskanie i wytrzymałość na rozciąganie, a także tryb awarii. Wyjaśnione zostanie również, jak włókna mogą wpływać na wytrzymałość betonu polistyrenowego.

Wytrzymałość na ściskanie

Projekt budowlany może zostać wzmocniony poprzez zastosowanie styrobetonu. Styropian jest zwykle używany do tworzenia betonu i jest stosowany w wielu różnych typach konstrukcji. Styropian jest naturalną substancją, która jest dostępna w wielu różnych formach. Jednak nie wszystkie formy są równe. Ten rodzaj betonu może nie spełniać wszystkich wymagań dotyczących wytrzymałości i izolacji termicznej.

Aby beton styropianowy spełniał swoje specyfikacje, w mieszance stosuje się specjalne dodatki. Dodatek tych substancji zwiększa przyczepność styropianu do kamienia cementowego. Z tego powodu nie jest on poddawany pełnemu naciskowi nośnemu budynku. Do mieszanki dodaje się środki spieniające, które zapewniają równomierne rozprowadzenie styropianu. Mieszanka musi być wykonana z zachowaniem odpowiednich proporcji i pracy.

Próbki polistyrenobetonowe zostały wlane do betoniarek i badane aż do zniszczenia. Wyniki tych badań zestawiono w tabeli (6). Wytrzymałość na ściskanie maleje z wiekiem, co widać na rysunkach (3) i (4). Wyniki te są zgodne z badaniami Zeya (1999). Wyniki badań sugerują, że beton styropianowy może mieć podobną wytrzymałość na ściskanie jak beton zwykły.

Wytrzymałość na ściskanie ścian z polistyrenobetonu badano stosując kombinację metod. Jednym ze sposobów określenia wytrzymałości ściany na ściskanie jest zastosowanie wzoru. Wzór na wysokość stopnia to: 0,021 * H. Średnia składowa obciążenia wiatrem wynosi h p + h sh / 2.

Cząstki polistyrenu stanowią dużą część świeżego polistyrenobetonu. Oznacza to, że cement użyty do wykonania betonu styropianowego nie wystarcza do wypełnienia objętości kruszywa lekkiego. Z tego powodu beton styropianowy jest trudny do układania i w większości przypadków niespójny. Dodatkowo duża ilość wody obniży wytrzymałość na ściskanie i zwiększy skłonność do jego pękania na skutek skurczu.

Mimo swoich zalet, styrobeton wymaga specjalnych instalacji do mieszania i potrzebuje zbrojenia. Gotowe bloczki mają niską przewodność cieplną i paroprzepuszczalność, przez co gorzej nadają się do konstrukcji budowlanych. Muszą być też pokryte cegłą licową lub tynkiem, aby nie gromadziła się w nich wilgoć. Styrobeton przy odpowiednim przygotowaniu i zabezpieczeniu przed zjawiskami atmosferycznymi może mieć trwałość 100 lat.

Podobne treści:  Jak zrobić styropianowe ściany betonowe

Wytrzymałość na rozciąganie

Zbadano wpływ kulek styropianowych na właściwości mechaniczne mieszanki betonowej. Materiał ten może być stosowany jako ultralekkie kruszywo zarówno w betonach konstrukcyjnych, jak i niekonstrukcyjnych. W badaniach tych betony EPS mieszane są z popiołem lotnym i wykazują ciągły przyrost wytrzymałości przez okres do 90 dni, po czym następuje stopniowe zniszczenie zarówno przy rozciąganiu jak i ściskaniu.

Badanie wytrzymałości betonu na rozciąganie nie jest łatwe. Nie ma bezpośredniego badania wytrzymałości betonu na rozciąganie, ale pomocne mogą być metody pośrednie, takie jak rozłupywanie. Wytrzymałość tradycyjnego betonu na rozciąganie wynosi zazwyczaj od 300 do 700 psi (około dwóch do pięciu MPa), a wytrzymałość polistyrenu na zginanie to około dziesięć do piętnastu procent jego wytrzymałości na ściskanie.

Aby jeszcze bardziej poprawić wytrzymałość betonu EPS na rozciąganie przy rozłupywaniu, naukowcy zbadali wpływ włókien na właściwości mechaniczne i fizyczne materiału. Stwierdzili, że obecność włókien może wzmocnić mikrostrukturę betonu EPS, co poprawiło jego właściwości mechaniczne. Stwierdzono również, że beton EPS zwiększa swoją hydrację w czasie. Zgodnie z oczekiwaniami ten wzrost hydracji następował szybciej.

Komercyjne płyty warstwowe powszechnie wykorzystują beton EPS jako materiał rdzeniowy. Przy łączeniu tych płyt wytrzymałość na rozciąganie betonu EPS staje się czynnikiem decydującym o bezpieczeństwie płyty warstwowej. W związku z tym optymalny udział betonu EPS opiera się na wytrzymałości na rozciąganie przy rozłupywaniu. Jak zatem możemy określić wytrzymałość na rozciąganie betonu styropianowego?

CF charakteryzuje się regularnymi drobnymi paskami na swojej powierzchni. W przeciwieństwie do PF i GF, CF ma większą powierzchnię w kontakcie z matrycą cementową. Te drobne paski sprzyjają również tworzeniu się kryształów hydratacyjnych. Powstałe masywne kryształy przyczepiają się do powierzchni betonu EPS i poprawiają właściwości mechaniczne materiału. W szczególności wytrzymałość tego materiału na rozciąganie jest porównywalna z wytrzymałością betonu o tym samym składzie i konsystencji.

Podobne treści:  Co zrobić ze styropianem pozostałym po budowie

Ten lekki beton powstaje poprzez dodanie substancji, które powodują powstawanie gazów wewnątrz betonu. Dzięki zastosowaniu lekkiego kruszywa, kulek styropianowych można zmniejszyć gęstość i ciężar mieszanek betonowych. Materiał ten jest również przyjazny dla środowiska, ponieważ nie szkodzi środowisku. Wykorzystuje się go w wielu różnych zastosowaniach. Materiał ten jest przydatną alternatywą dla betonu lekkiego. Zalety betonu EPS obejmują zmniejszony ciężar i gęstość oraz jest łatwy w użyciu.

Sposób zniszczenia

Sposób zniszczenia betonu styropianowego zależy od jego wskaźnika jednorodności m. Na sposób zniszczenia próbki betonowej mogą wpływać różne czynniki, w tym współczynnik smukłości. Podczas awarii próbka ulega złamaniu ścinająco-ściskającemu. Ten tryb zniszczenia charakteryzuje się pojawieniem się dominującej płaszczyzny złamania oraz penetracją przekroju środkowego.

Tryb pękania próbki betonowej jest złożonym procesem, który zachodzi po osiągnięciu przez materiał punktu krytycznego. Nie jest on ograniczony do pierwszej fazy, ale może przejść do fazy wtórnej po osiągnięciu obciążenia szczytowego. Tryb zniszczenia próbki betonowej ze styropianu może być badany za pomocą symulacji numerycznej. Widoczne są różne tryby pękania. Współczynnik smukłości t reprezentuje stopień niejednorodności materiału.

Tryb zniszczenia betonu EPS przedstawiono na rysunku 11. Wykres przedstawia procesy zniszczenia próbek poddanych jednoosiowemu ściskaniu. Krzywa naprężenie-odkształcenie jest prawie liniowa. Próbki zapadają się, ale nadal zachowują pewną wytrzymałość resztkową. W przeciwieństwie do tego, tryb zniszczenia charakteryzujący się zmiękczającym naprężeniem zapada się z niską wytrzymałością resztkową i nie gładką morfologią wypukłych kroków.

Oprócz wykazywania zachowania plastycznego, tryb zniszczenia betonu z kruszywem styropianowym jest bardziej wytrzymały niż konwencjonalnego betonu lekkiego. Podczas awarii, PAC ma więcej powierzchni pęknięć niż inne betony lekkie. Jednak wcześniejsze badania PAC koncentrowały się na jego energii pękania w temperaturze pokojowej. W rezultacie, energia pękania maleje wraz ze wzrostem temperatury. Nie jest zaskakujące, że energia pękania betonu polistyrenowego jest wyższa niż zwykłego betonu lekkiego.

Wpływ włókien

Wpływ włókien na wytrzymałość betonu polistyrenowego w dużej mierze zależy od jego hydratacji. Włókna mają różne piki dyfrakcyjne odpowiednio po 120 i 180 dniach. Wraz z większą hydratacją włókien zwiększa się ich przyczepność. To z kolei poprawia właściwości mechaniczne betonu styropianowego. Dlatego też włókna są dobrym wyborem dla zwiększenia wytrzymałości betonu styropianowego.

Podobne treści:  Jak wylać posadzkę betonową ze styropianu

Wpływ włókien na wytrzymałość betonu polistyrenowego oceniono za pomocą dyfrakcji rentgenowskiej na dwóch widmach dyfrakcyjnych. Do badań wykorzystano zarówno dyfrakcję rentgenowską, jak i skaningowe mikroskopy elektronowe. Napięcie i prąd skanowania wynosiły 45 kV, a prędkość 12deg/min. Zakres skanowania drugiego rzędu wynosił 5-60 stopni. Stosując ortogonalny projekt eksperymentalny określono wpływ zawartości włókien na wytrzymałość na ściskanie betonu styropianowego. Włókno węglowe miało największy wpływ na wytrzymałość na ściskanie, w porównaniu do pozostałych dwóch rodzajów włókien.

Dodatek włókien stalowych do betonu EPS wzmocnił materiał poprzez poprawę zachowania po szczycie. Dodane włókna pomogły w wytrzymaniu momentu zginającego podczas badania. Wpływ włókien na wytrzymałość betonu styropianowego jest również badany przy użyciu płyt warstwowych. Włókna mają pozytywny wpływ na ogólne właściwości mechaniczne betonu EPS. Jednak ich wpływ jest niewielki.

Kulki polistyrenu ekspandowanego (EPS) są stosowane do produkcji lekkiego betonu. Jednak EPS nie jest wystarczająco wytrzymały. Powstałemu betonowi lekkiemu brakuje wytrzymałości na zginanie. Można temu zaradzić, dodając do kulek EPS włókno poliestrowe. Należy pamiętać, że ten rodzaj betonu nie jest zalecany do zastosowań konstrukcyjnych. Ma on jednak wiele zalet, zwłaszcza jeśli użyje się go zamiast tradycyjnego cementu.

Krzywa CC jest stosunkowo płaska i znajduje się w środku zakresów. Włókna znacząco poprawiają wartości skurczu suchego betonu styropianowego. Poprawa ta jest bardziej znacząca dla C1205, C0615 i G1215 niż dla GF i PF. Należy zauważyć, że włókna mają silniejszy wpływ na ogólne właściwości mechaniczne niż pozostałe dwa składniki.

Podobne tematy

Total
0
Shares
Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany. Wymagane pola są oznaczone *