Styropopiołobeton

Styropopiołobeton

jako materiał budowlany

jako materiał budowlany

Stefania Grzeszczyk

Stefania Grzeszczyk

Opole 2006

Opole 2006

Styropopiołobeton jest lekkim tworzywem

izolacyjnym lub izolacyjno-konstrukcyjnym

o gęstości objętościowej 0.20 – 0.90 kg/dm

3

.

Tworzywo

jest

wykonane

z

zaczynu

popiołowo-cementowego

wypełnionego

granulkami styropianu o uziarnieniu do 10

mm.

Styropopiołobeton został dopuszczony przez ITB

świadectwem

nr

451/82

do

wytwarzania

drobnowymiarowych elementów budowlanych takich

jak bloczki, pustaki itp.

W 1999 roku PKN ustanowił normę PN-B-19307

„Prefabrykanty budowlane z betonu. Elementy

ścienne drobnowymiarowe. Pustaki.” obejmującą

załącznik

pt. Tworzywo styropopiołobetonowe.

Charakterystyka surowców do wytwarzania
styropopiołobetonu:

Cement portlandzki – od 250 kg/m

3

do 300 kg/m

3

.

Popiół lotny z węgla kamiennego – od 150 kg/m

3

do 580 kg/m

3

.

Granulki styropianu – od 1,00 m

3

do 1,1 m

3

gęstość nasypowa granulek suchych od 15 g/dm

3

do 30 g/dm

3

uziarnienie do 10 mm.

Woda – od 140 dm

3

do 300 dm

3

.

Domieszki – środki powierzchniowo-czynne lub
detergenty
– od 0,1 kg/m

3

do 0,12 kg/m

3

.

Surowce

do

otrzymywania

styropopiołobetonu, użyte w odpowiedniej
proporcji umożliwiają otrzymanie betonu
lekkiego o następującej charakterystyce:

Gęstość objętościowa, 400 – 900 kg/m

3

(w

stanie powietrzno-suchym).

Współczynnik przewodności cieplnej λ
0,15 – 0,34 W/(mK) (w stanie powietrzno-
suchym).

Wytrzymałość gwarantowana R

b

G

0,75 - 5,5

MPa
(w stanie powietrzno-suchym).

W zależności od gęstości objętościowej

styropopiołobetonu rozróżnia się cztery

odmiany tego tworzywa

Odmiana

Dopuszczalna gęstość

w stanie suchym w kg/m

3

od

do

500

451

550

700

551

750

800

751

850

900

851

950

Klasa Odmian

a

Średnia

wytrzymałość na

ściskanie Ř po 28

dniach dojrzewania

(MPa)

Wytrzymałość R

b

G

po

28 dniach

dojrzewania (MPa)

1

500

2,0

1,0

2,5

700

3,7

2,5

3,5

800

4,5

3,5

5

900

5,8

5,0

W zależności od wytrzymałości na ściskanie
rozróżnia się cztery klasy styropopiołobetonu

Średnia

wytrzymałość

na

ściskanie

(Ř)

oraz

wytrzymałość gwarantowana (R

b

G

) dla tworzywa

styropopiołobetonowego

Współczynnik przewodności cieplnej

styropopiołobetonu

Odmiana

Współczynnik przewodności

cieplnej W/(mK)

Przy

wilgotności od

5% do 6%

Przy

wilgotności od

8% do 10%

500

0,18

0,25

700

0,25

0,31

800

0,28

0,35

900

0,34

0,42

Odmiana

Ilość składników na 1m

3

betonu

Cement

(kg)

Popiół

lotny

(kg)

Granulki

styropiano

we

(dm

3

)

Dodate

k

(kg)

Woda

(dm

3

)

500

250

250

1100

0,10

175

700

270

410

1050

0,12

240

800

270

500

1050

0,12

270

900

300

580

1000

0,12

300

Receptury mieszanek styropopiołobetonowych

dla poszczególnych odmian betonu

W procesie produkcji receptury wymagają sprawdzenia i
ewentualnej korekty ze względu na mogące wystąpić różnice
właściwości materiałów składowych.

Ustalenie optymalnego składu styropopiołobetonu
odmiany 800

Badane składy

cement CEM I 32,5

300 kg/m

3

popiół lotny

200 – 500 kg/m

3

granulki styropianu

1.00 m

3

woda

180 – 225 dm

3

/m

3

Optymalny

skład

ze

względu

na

odpowiednią

konsystencję

do

formowania

tworzywa

i

jego

wytrzymałości na ściskanie

cement CEM I 32,5

300 kg/m

3

popiół lotny

500 kg/m

3

granulki styropianu

1.00 m

3

woda

210 dm

3

/m

3

Próbki styropopiołobetonu do badań

wytrzymałości

Wyniki badań wytrzymałości na ściskanie
styropopiołobetonu zawierającego 300 kg/m

3

cementu oraz 500 kg/m

3

popiołów lotnych w

zależności od w/c

Lp.

w/c

w

.

c + p

Wytrzymałość na ściskanie

[MPa]

Gęstość

objętościowa

w stanie

suchym

[kg/m

3

]

3 dni

7 dni

28

dmi

90 dni

1

0,60 0,22

0,9

1,1

1,6

1,8

840

2

0,65 0,24

2,4

3,6

4,4

4,6

840

3

0,70 0,26

2,6

3,0

4,3

4,6

830

4

0,75 0,28

2,0

3,4

3,4

3,8

830

Współczynnik przewodności cieplnej tworzywa nr 3 w
stanie suchym wynosi 0,19 W/mK

Pustak alfa ze styropopiołobetonu odmiany

800

Styropian użyty do otrzymania tworzywa

Granulki styropianu

Styropian użyty do otrzymania tworzywa

Styropian z recyklingu

Porównanie wytrzymałości na ściskanie tworzyw

styropopiołobetonowych różniących się rodzajem

styropianu

4,3

3,0

2,6

5,5

3,8

2,9

0

1

2

3

4

5

6

7

8

0

3

6

9

12

15

18

21

24

27

30

Dni

W

yt

rz

ym

ał

o

ść

n

a

śc

is

ka

n

ie

[

M

P

a]

Granulki
styropianu

Styropian
z recyklingu

Mikrostruktura tworzywa

styropopiołobetonowego zawierającego

granulki styropianu

Mikrostruktura tworzywa

styropopiołobetonowego zawierającego

styropian z recyklingu

Mikrostruktura tworzywa

styropopiołobetonowego zawierającego

styropian z recyklingu

Wnioski



Uzyskane

parametry

wytrzymałościowe

i

cieplne

badanego styropopiołobetonu wskazują, że może być on z
powodzeniem wykorzystywany jako materiał izolacyjno –
konstrukcyjny

do

produkcji

drobnowymiarowych

elementów ściennych.



Zastosowanie

do

otrzymania

styropopiołobetonu

styropianu
z recyklingu powoduje wzrost wytrzymałości tworzywa.



Styropopiołobeton ze względu na właściwości takie jak:

prostota technologii
wysoka termoizolacyjność
duża wytrzymałość mechaniczna
mały ciężar elementów

powinien stać się przedmiotem większego zainteresowania

w budownictwie