Размеры блока газосиликатного: виды, размеры и вес, недостатки и достоинства, область применения блоков

виды, размеры и вес, недостатки и достоинства, область применения блоков

Главная / Статьи / Газосиликатные блоки

Блоки из газосиликата пользуются широким спросом в жилом и промышленном строительстве. Этот стройматериал по многим параметрам превосходит бетон, кирпич, натуральную древесину и др. Он изготавливается из экологически чистого сырья, отличается легкостью, огнеупорностью, простотой в эксплуатации и транспортировке. Применение этого легкого материала позволяет сократить расходы на обустройство тяжелого усиленного фундамента и тем самым удешевить строительство здания.

1. Что такое газосиликатные блоки
2. Как производятся газосиликатные блоки
3. Виды блоков
4. Типоразмеры и вес
5. Состав газосиликатных блоков
6. Характеристики материала
7. Преимущества и недостатки газосиликатных блоков
8. На сколько критичны недостатки
9. Где применяют газосиликатные блоки

Что такое газосиликатные блоки

Газосиликатный блок представляет собой легкий и прочный стеновой материал, который изготавливается из ячеистого бетона. Изделия имеют пористую внутреннюю структуру, что положительно сказывается на их тепло- и шумоизоляционных свойствах. Такой стройматериал может применяться в различных сферах строительной индустрии – для возведения дачных и загородных домов, автомобильных гаражей, хозяйственных сооружений, складских комплексов и др.

Как производятся газосиликатные блоки

Существуют две основные технологии производства газосиликатных строительных блоков.

  • Неавтоклавная. При таком методе производства застывание рабочей смеси происходит в естественных условиях. Неавтоклавные газосиликатные блоки выделяются более низкой стоимостью, но имеют некоторые важные отличия от автоклавных. Во-первых, они менее прочны. Во-вторых, при их высыхании усадка происходит почти в 5 раз интенсивнее, чем в случае с автоклавными изделиями.
  • Автоклавная. Для автоклавного производства газосиликата требуется больше энергетических и материальных ресурсов, из-за чего повышается конечная стоимость изделий. Изготовление осуществляется при определенном давлении (0,8–1,2 МПа) и температуре (до 200 градусов Цельсия). Готовые изделия получаются более прочными и устойчивыми к усадке.

Виды блоков

В зависимости от плотности, состава и функционального назначения блоки из газосиликата делятся на три основные категории.

  • Конструкционные. Обладают высокими прочностными характеристиками. Плотность изделий составляет не менее 700 кг/м3. Применяются при строительстве высотных сооружений (до трех этажей). Способны выдерживать большие механические нагрузки. Теплопроводность составляет 0,18–0,2 Вт/(м·°С).
  • Конструкционно-теплоизоляционные. Блоки с плотностью 500–700 кг/м3 используются при обустройстве несущих стен в малоэтажных зданиях. Отличаются сбалансированным соотношением прочностных и теплоизоляционных характеристик [(0,12–0,18 Вт/(м·°С)].
  • Теплоизоляционные. Отличаются повышенными теплоизолирующими свойствами [(0,08–0,1 Вт/(м·°С)]. Из-за низкой плотности (менее 400 кг/м3) не подходят для создания несущих стен, поэтому применяются исключительно для утепления.

Типоразмеры и вес

Стеновые блоки из газосиликата имеют стандартные размеры 600 х 200 х 300 мм. Габаритные характеристики полублоков составляют 600 х 100 х 300 мм. В зависимости от компании-производителя типоразмеры изделий могут несколько различаться: 500 х 200 х 300, 588 х 300 х 288 мм и др.

Масса одного блока зависит от его плотности:

  • конструкционные блоки весят 20–40 кг, полублоки — 10–16 кг;
  • конструкционно-теплоизоляционные блоки и полублоки — 17–30 кг и 9–13 кг соответственно;
  • теплоизоляционные блоки весят 14–21 кг, полублоки — 5–10 кг.

Состав газосиликатных блоков

Газосиликат — это экологически безопасный стройматериал, который изготавливается из нетоксичного сырья натурального происхождения. В состав блоков входит цемент, песок, известь и вода. В качестве пенообразователя применяется алюминиевая крошка, которая способствует увеличению коэффициента пустотности блоков. Также при производстве материала применяется поверхностно-активное вещество – сульфонол С.

Характеристики материала

Строительные блоки из газосиликата обладают следующими характеристиками.

  • Теплоемкость. Изделия, изготовленные по автоклавной технологии, имеют коэффициент теплопроводности 1 кДж/(кг·°С).
  • Теплопроводность. Конструкционно-теплоизоляционный газосиликат имеет среднюю теплопроводность около 0,14 Вт/(м·°С), тогда как для железобетона этот параметр достигает отметки 2,04.
  • Звукопоглощение. Газосиликатные блоки значительно уменьшают амплитуду внешних шумов, индекс звукопоглощения для этого материала равен 0,2.
  • Морозостойкость. Материал с плотностью 600 кг/м3 выдерживает до 35 циклов замораживания и оттаивания (что соответствует индексу F35). Изделиям с более высокой плотностью присвоен класс морозостойкости F50.

Преимущества и недостатки газосиликатных блоков

Основными достоинствами газосиликата являются следующие.

  • Легкость. Блоки из газосиликата весят почти в 5 раз меньше, чем бетонные изделия тех же размеров. Это облегчает строительные работы и позволяет сократить расходы на транспортировку стройматериала.
  • Эффективная тепло- и звукоизоляция. За счет наличия внутренних микропор достигаются высокие тепло- и шумоизоляционные характеристики газосиликата. Это позволяет создать комфортный микроклимат внутри помещений.
  • Экологичность. В составе стройматериала не содержатся опасные токсины и канцерогены, которые могут причинить вред окружающей среде и человеческому здоровью.
  • Огнеупорность. Газосиликат производится из негорючего сырья, поэтому не разрушается при интенсивном нагревании и не способствует распространению пламени при пожаре.

Насколько критичны недостатки

Как и любой другой стройматериал, газосиликат имеет некоторые недостатки.

  • Низкий запас прочности. Материал с низкой плотностью (300–400 кг/м3) имеет сравнительно невысокие прочностные характеристики. Поэтому при строительстве необходимо в обязательном порядке выполнять работы по армированию стен.
  • Гладкие поверхности. Лицевые части газосиликатных блоков имеют гладкую поверхность с низким коэффициентом шероховатости. Из-за этого ухудшается адгезия с отделочными материалами, что усложняет процесс отделки стен штукатуркой и другими покрытиями.
  • Низкая влагостойкость. Из-за увеличенной пористости материал чувствителен к повышенной влажности. Вода и водяной пар проникают во внутренние микропоры и при замерзании увеличиваются в объеме, разрушая блоки изнутри. Поэтому стены из газосиликата нуждаются в дополнительной гидроизоляции.

Где применяют газосиликатные блоки

Газосиликатные блоки используются в жилом и промышленном строительстве. Этот материал применяется не только для постройки несущих элементов зданий, но и для повышения теплоизоляции, а также для защиты инженерных сетей (в частности, отопительных).

Область применения газосиликата определяется его характеристиками, в первую очередь плотностью.

  • Изделия, плотность которых составляет 300–400 кг/м3, имеют низкий запас прочности, поэтому они используются преимущественно для утепления стен.
  • Газосиликат с плотностью 400 кг/м3 пригоден для возведения одноэтажных домов, гаражей, служебных и хозяйственных пристроек. За счет более высокой прочности материал способен выдерживать значительные нагрузки.
  • Блоки с плотностью 500 кг/м3 оптимальны в соотношении прочностных и теплоизоляционных свойств. Их часто используют для строительства коттеджей, дачных домов и других построек высотой до 3 этажей.

Наиболее прочными являются газосиликатные блоки с плотностью 700 кг/м3. Их применяют для возведения высотных объектов жилого и промышленного значения. Но из-за увеличенной плотности уменьшается коэффициент пористости материала и, следовательно, его теплоизоляционные свойства. Поэтому стены, построенные из таких блоков, требуют дополнительного утепления.

Процесс строительства и испытания блоков

Размеры газосиликатных блоков — информация на сайте Кирпич.ру


Размеры газосиликатного блока намного больше, чем у кирпича и других традиционных материалов. Пористая структура делает их настолько легкими, что стандартный блок размером 60×25×30 см может весить 15–20 кг. Это современный строительный материал, который с каждым годом становится все популярнее и в частном малоэтажном строительстве, и в промышленном, и в жилом многоэтажном.


Российские и европейские производители газобетона выпускают широкое разнообразие блоков по размеру и форме, чтобы строители с их помощью могли воплощать любые архитектурные решения. Если до сих пор вы видели газосиликатные блоки только на фото, рассчитать и выбрать подходящий для вашего проекта размер будет очень сложно. Поручите этот вопрос профессионалам, чтобы не совершить непоправимых ошибок. Данная статья поможет вам лучше ориентироваться в разнообразии строительных газоблоков.


Что такое газосиликат?


Это строительный материал ХХ века, для производства которого используется известь, кварцевый песок, цемент, вода и образователь пузырьков — алюминиевый порошок. Смесь этих компонентов похожа на бетонный раствор, сразу после приготовления ее заливают в формы. Алюминий при смешивании с гидроокисью кальция выделяет водород, который в густой массе смеси образует множество ячеек диаметром 1–3 мм. После того, как смесь вспенивается и густеет, блоки извлекают из форм и обжигают в автоклавной печи при высоких температурах и под давлением 12 атм. В печи гидроокись калия и кварц взаимодействуют, делая блоки прочными и долговечными.


Основным вяжущим компонентом смеси является известь, поэтому материал называется «газосиликат», блоки, основным компонентом которых является цемент, называются газобетонными и пенобетонными. Промышленное производство газосиликата на высокотехнологичном оборудовании делает габариты блоков очень точными. Изделия 1 категории точности не могут отличаться от указанных производителем габаритов более, чем на 1,5 мм в любую сторону.



Основные размеры


Базовыми габаритами прямоугольных стеновых блоков с гладкими гранями является 600–625 мм по длине, 300–40 мм по ширине и 250 мм по высоте. Перегородочные блоки имеют ту же длину и высоту, а в ширину обычно гораздо меньше — от 50 до 300 мм. Строительные нормы допускают максимальный размер блоков длиной 1,5 м, высотой 1 м и шириной 60 см.


Размер блоков может варьироваться в зависимости от производителя:


  • Стандартная длина блоков марки Ytong — 625 мм. Также блоки такой длины можно найти среди продукции ЕЗСМ, Poritep, Bonolit-Калуга, Aerostone.


  • Bonolit выпускает U-образные блоки длиной 500 мм.


  • Блоки длиной 600 мм можно найти у большинства производителей.



Как рассчитать количество блоков для дома?


Для этого необходимо знать площадь стен здания и размеры блоков. После этого габариты блоков нужно перевести в их кубатуру в м³ и высчитать количество блоков в 1 м³. Это необходимо сделать потому, что газосиликат продается кубическими метрами, а не поштучно, и отгружается упаковками на деревянных палетах.


Например, мы решили использовать блоки размером 60×25×30 см.


Объем одного такого блока составит 0,045 м³ (0,6*0,25*0,3).


В одном кубическом метре 22,2 блока (1/0,045).


Для 1 м² стены при кладке шириной 25 см потребуется 5,6 блоков (1/0,3*0,6).


Необходимый объем газосиликата для стен площадью 150 м² составит 150*5,6 = 840 блоков, или 840*0,045 = 37,8 м³. С учетом боя и прирезки блоков для дома потребуется купить на 3–5% больше — около 40 м³ газосиликата.

Газосиликатные блоки: Таблицы размеров и технических характеристик, плюсы и минусы газосиликата

Данный материал обладает существенными конкурентными преимуществами и пользуется заслуженной популярностью на строительном рынке нашей страны. Отличается минимальным весом, что упрощает возведение стен, а также обеспечивает надёжную теплоизоляцию внутренних помещений, благодаря пористой структуре. Помимо этого, газосиликатные блоки привлекают покупателей доступной ценой, чем выгодно отличаются от кирпича или дерева.

Вполне естественно, что данный строительный материал имеет свои особенности, а также специфику применения. Поэтому, не смотря на низкую стоимость, использование блоков из газоселекатного бетона не всегда целесообразно. Чтобы лучше разобраться в этих тонкостях, имеет смысл детально рассмотреть основные технические характеристики материала.

Cостав газосиликатных блоков

Материал изготавливается по уникальной технологии. В частности, блоки производятся путём вспенивания, что придаёт им ячеистую структуру. Для этого в формы с исходной смесью добавляют газообразователь, в роли которого обычно выступает алюминиевая пудра. В результате, сырьё значительно увеличивается в объёме, образуются пустоты.

Для приготовления исходной смеси, обычно применяют такой состав:

  • Цемент высокого качества, где содержания силиката калия превышает 50%.

  • Песок, с 85% содержанием кварца.

  • Известь, с содержанием оксидов магния и кальция более 70%, и скоростью гашения до 15 минут.

  • Сульфанол C.

  • Вода.

Стоит отметить, что включение в состав смеси цемента не является обязательным условием, а если используется, то в минимальных количествах.

Твердение блоков завершается в автоклавных печах, где создаются высокое давление и температурный режим.

Технические характеристики

Для газосиликатных блоков характерны такие технические параметры:

  • Объёмная масса от 200 до 700 единиц. Это показатель сухой плотности ячеистого бетона, на основании которого происходит маркировка блоков.

  • Прочность на сжатие. Это значение варьируется в пределах B0.03-B20, в зависимости от целевого использования.

  • Показатели теплопроводности. Эти значения находятся в диапазоне 0.048-0.24 Вт/м, и напрямую зависят от плотности изделия.

  • Паронепроницаемость. Данный коэффициент составляет 0.30-0.15 мг/Па и также изменяется с увеличением плотности.

  • Усадка. Здесь оптимальные значения изменяются в пределах 0.5-0-7, в зависимости от исходного сырья и технологии изготовления.

  • Циклы замораживания. Это морозоустойчивость, которая обеспечивает блокам замораживание и оттаивание без повреждения структуры и показателей прочности. По этим критериям, газосиликатным блокам присваивается классификация от F15 до F100.

Необходимо уточнить, что здесь приведены не эталонные показания, а средние значения, которые могут изменяться в зависимости от технологии производства.








Параметры

Перегородочные

Стеновые

Прочность на сжатие

25 кгс

25-40 кгс

Влажность

20-25%

20-25%

Морозостойкость

25F

25-35F

Усадка при высыхании

0,23 мм/м

0,23 мм/м

Теплопроводность

0,139 Вт/м ОС

0,139 Вт/м Ос

Паропроницаемость

0,163 мг/м чПа

01,163 мг/м чПа

Размеры по нормам ГОСТ

Разумеется, что производители выпускают газосиликатные блоки разного типоразмера. Однако, большинство предприятий стараются следовать установленным нормам ГОСТ за номером 31360 в редакции 2007 года. Здесь прописаны такие размеры готовых изделий:

  • 250*250*600.

  • 250*400*600.

  • 500*200*300.

  • 600*100*300.

  • 600*200*300.

Важно понимать, что согласно ГОСТ допускаются отклонения величин длины и диагонали, которые относят готовые изделия к 1-ой или 2-ой категории.

Размеры стеновых блоков
























ТД «Лиски-газосиликат»
 Наименование блока Длина,мм Ширина,мм Высота,мм Объем одного блока, м3
 Рядовые блоки6002002500,03
6002502500,038
 Пазогребневые  блоки6002002500,03
6003002500,045
6004002500,06
6005002500,075
Газосиликатные блоки «YTONG»
 Рядовые блоки6252002500,031
6252502500,039
6253002500,047
6253752500,058
6255002500,078
 Пазогребневые  блоки6251752500,027
6252002500,031
6252502500,039
6253002500,047
6253752500,058
 U-образные блоки500200250*
500250250*
500300250*
500375250*

Количество блоков на 1м3 кладки

Зная стандартные размеры, можно рассчитать, сколько газосиликатных блоков уходит на 1м3 кладки. Такие расчёты являются обязательными и помогают определить точное количество необходимого для строительства материала.

Для этого, необходимо перевести стороны блока в искомую единицу измерения и определить, сколько кубических метров занимает один блок.

Наиболее часто встречающиеся на рынке изделия имеют такой типоразмер: 600*200*300. Переводим миллиметры в метры, и получаем 0.6*0.2*0.3. Чтобы выяснить объём одного блока, перемножаем числа и получаем 0.036 м3. Затем делим кубический метр на полученную цифру.

В результате получается число 27.7, что после округления даёт 28 газосиликатных блоков в кубическом метре кладки.

Размеры перегородочных блоков











ТД «Лиски-газосиликат»
  Наименование блока Длина,мм Ширина,мм Высота,мм Объем одного блока, м
 Рядовые блоки6001002500,015
6001502500,0225
Газосиликатные блоки «YTONG»
Рядовые блоки625502500,008
625752500,012
6251002500,016
6251252500,02
6251502500,024

Вес материала

Конструкционная масса блока изменяется в зависимости от плотности готового изделия. Если судить по маркировке, можно выделить такой вес:

  • D400. Масса 5-21 кг.

  • D500/D600. Вес – 9-30 кг.

  • D700. Вес – 10-40 кг.

Помимо плотности, основополагающим фактором изменения веса считается габаритный размер готового блока.








Размер (мм)

Плотность

Вес (кг)

600 х 200 х 300

D700

20-40

D500-D600

17-30

D400

14-21

600 х 100 х 300

D700

10-16

D500-D600

9-13

D400

5-10

Плюсы и минусы газосиликатного бетона

Как и любой строительный материал, газосиликатные блоки имеют сильные и слабые стороны. К положительным характеристикам можно отнести такие моменты:

  1. Газосиликатный бетон относится к категории негорючих материалов и способен выдерживать воздействие открытого пламени до 5 часов, без изменения формы и свойств.

  2. Большие габаритные размеры обеспечивают быстрое возведение стеновых конструкций.

  3. Блоки обладают удельно низким весом, что существенно упрощает рабочий процесс.

  4. При производстве используются только природные материалы, поэтому газосиликатные блоки являются экологически безопасными.

  5. Пористая структура обеспечивает высокие значения теплоизоляции помещений.

  6. Материал легко поддаётся обработке, что помогает возводить стены со сложной геометрией.

К недостаткам можно отнести следующее:

  1. Хорошо впитывают влагу, что снижает эксплуатационный срок.

  2. Применение для сцепления специальных клеевых составов.

  3. Обязательная внешняя отделка.

Стоит отметить, что для газосиликатных блоков требуется прочный фундамент. В большинстве случаев обязателен армирующий пояс.

Газосиликат или газобетон?

Оба материала относятся к категории ячеистых бетонов, поэтому имеют практически идентичную структуру и свойства. Многие строители считают, что газосиликат и газобетон – это два названия одного материала. Однако это заблуждение. При внешнем сходстве, ячеистые бетоны имеют ряд отличительных признаков, что определяет их дальнейшее применение и технические характеристики.

В частности, при изготовлении газобетона допускается естественное твердение блока на открытом воздухе, для газосиликата – автоклавные печи являются обязательным условием. Кроме этого, для газобетонных блоков основным связующим компонентом является цемент, у силикатных аналогов – известь. Применение разных компонентов влияет цвет готовых блоков.

Если говорить о конкретных характеристиках, можно заметить такие отличия:

  • Газосиликатные блоки имеют равномерное распределение пустотных ячеек, что обеспечивает высокую прочность.

  • Вес газобетонных блоков гораздо больше, что требует усиленного фундамента при строительстве.

  • В плане теплоизоляции, газосиликатные блоки выигрывают у газобетонных.

  • Газобетон лучше поглощает влагу, что обеспечивает большее количество циклов замораживания.

  • Газосиликатные блоки обладают более выдержанной геометрией, в результате можно упрощается финишная отделка стеновых конструкций.

В плане долговечности материалы идентичны и могут прослужить более 50 лет.

Если отвечать на вопрос: «Что лучшее?», у газосиликатных блоков намного больше технических преимуществ. Однако технология изготовления вынуждает повышать стоимость готовых изделий, поэтому газобетонные блоки обходятся дешевле. Поэтому, те, кто желает возвести дом из качественного и современного материала выбирают газосиликат, желающие сэкономить на строительстве – отдают предпочтение газобетону.

При этом нужно учитывать регион применения: в областях с повышенной влажностью воздуха, эксплуатационный срок газосиликатных блоков заметно снижается.

Штукатурка стен из газосиликатных блоков

Оштукатуривание стен подразумевает соблюдение определённых норм и правил. В частности, внешняя отделка производится только после завершения внутренних работ. В противном случае, на границе газосиликата и слоя штукатурки будет образовываться слой конденсата, что вызовет появление трещин.

Кроме этого, не рекомендуется использование обычного цементно-песчаного раствора. Блок впитает влагу, оставив только сухой слой. Поэтому для оштукатуривания необходимо использовать только специальные смеси.

Если говорить о технологии проведения работ, можно выделить три основных этапа:

  • Нанесение грунтовочного слоя для повышения адгезии.

  • Монтаж армирующей сетки из стекловолокна.

  • Оштукатуривание.

Для отделочных работ лучше использовать силикатные смеси и силиконовые штукатурки, которые обладают отличной эластичностью. Наносят штукатурку шпателем, уминая смесь поверх армирующей сетки. Минимальная толщина слоя 3 см, максимальная – 10. Во втором случае, штукатурка наносится несколькими слоями.

Клей для газосиликатных блоков

Структура материала подразумевает использования специальных клеевых составов при возведении стеновых конструкций. Стоит отметить, что специалисты рекомендуют приобретать клей и блоки в комплекте, чтобы исключить конфликт материалов и обеспечить максимальную сцепляемость. При выборе клея, нужно учитывать время застывания состава. Некоторые смеси схватываются за 15-20 минут, но это не является показателем качества клея. Оптимальное время застывания – 3-4 часа.

Если говорить о конкретных названиях, можно обратить внимание на такие марки клея:

  • Победит-160.

  • Юнис Униблок.

  • Престиж.

  • Бонолит.

  • AEROC.

Стоит отметить, что для летнего и зимнего строительства используются разные клеевые составы. Во втором случае, в смесь добавляют специальные добавки, на упаковке имеется соответствующая пометка.

Расход клея на 1м3

Эта информация обычно указывается производителем и варьируется в пределах 1.5-1.7 кг. Нужно уточнить, что приведенные значения актуальны только для горизонтальных поверхностей: для кубатуры расход клея будет заметно выше. Средние значения расхода клеевого состава на 1м3 кладки составят около 30 кг.

Отметим, что это расчёты производителей, которые могут отличаться от реальных значений. Например, профессиональные строители утверждают, что на 1м3 кладки из газосиликатных блоков уходит не менее 40 кг. Это вызвано тем, что пластичный состав заполняет все пустоты и изъяны готового блока.

Независимый рейтинг производителей

Перед началом строительства, важно выбрать производителя материалов, который поставляет на рынок качественную продукцию. В российском регионе доверие потребителя заслужили такие компании:

  1. ЗАО «Кселла-Аэроблок Центр». Это немецкая компания, часть производственных мощностей которой находится в России. Продукция предприятия известна во всём мире, присущим всему немецкому качеством. Любопытно, что компания XELLA ведёт свою деятельность в нескольких направлениях, три из которых нацелены на добычу и последующую переработку сырья.

  2. ЗАО «ЕвроАэроБетон». Предприятие специализируется на производстве газосиликатных блоков с 2008 года. Компания имеет собственные производственные линии, где используется автоматизированный процесс, используется оборудование ведущих мировых брендов. Завод расположен в Ленинградской области, город Сланцы.

  3. ООО «ЛСР. Строительство-Урал». Головной офис компании находится в Екатеринбурге, завод занимает лидирующие позиции на Урале. Предприятие имеет полувековую историю, использует автоматизированный производственный процесс, контролирует качество на всех этапах.

  4. ЗАО «Липецкий силикатный завод». История предприятия началась в 1938 году, это один из основных поставщиков центрального региона России. В 2012 году, компания получила сертификат международного образца по классу ISO 9001.2008, что говорит о высоком качестве продукции.

  5. ОАО «Костромской силикатный завод». Это одно из старейших предприятий страны, основанное в 1930 году. За годы существования, был выработан специальный устав, позволяющий вывести качество выпускаемой продукции на принципиально новый уровень. Компания дорожит своей репутацией и может похвастаться отсутствием негативных отзывов со стороны потребителей.

Отметим, что это далеко не полный перечень заслуживающих доверия производителей газосиликатных блоков российского региона. Однако продукция этих брендов является оптимальным соотношением стоимости и качества.

виды, характеристики, размеры и цена за штуку

Газосиликат широко зарекомендовал себя в малом и многоэтажном строительстве, а также является легким, бюджетным и надежным вариантом для возведения хозяйственных построек. Его популярность обусловлена идеальным сочетанием цена – качество. Умеренные теплоемкие свойства позволяют использовать блоки в сфере утепления стен и перегородок. Высокая прочность обеспечивает применение для возведения даже несущих конструкций. Разнообразие размеров камня дает возможность создать сооружения любой конфигурации, а низкая стоимость – провести строительные работы дешево, с максимальной экономической выгодой.

Оглавление:

  1. Расценки
  2. Что влияет на цену газосиликата
  3. Характеристики и свойства
  4. Советы перед покупкой

Размеры и цены

Как правило, закупается этот строительный материал паллетами. В зависимости от размеров и конструктивных особенностей сооружения, его может потребоваться достаточно много. Но если речь идет о постройке малогабаритных хозблоков, то есть возможность купить поштучно. В таком случае нужен точный подсчет количества необходимых элементов, и уменьшается расход средств на возможные остатки.

Блоки различных размеров по доступной цене можно приобрести у многих производителей современного ремонтно-строительного рынка. Многопрофильное применение обеспечивает постоянное наличие товара на складе, а также доступные сроки доставки.

Наименование блока из газосиликатаРазмер, смСтоимость за одну штуку, рубли
БСМ D50060x25x530
БСМ D50060x25x7,540
БСМ D60060х25х1054
Bonolit D50060x25x12,585
Bonolit D50060x25x1590
БСМ D60060х25х20103
БСМ D50060х25х25140
Bonolit D60060х25х30155
Bonolit D50060x25x35163
EL-BLOCK D50060х25х40206
ВКСМ D50060х30х1030
ВКСМ D60060х30х2058
ВКСМ D50060x30x2579
Hebel D60060×37,5×25210
Hebel D60060x40x25225

От чего зависит цена газосиликатных блоков?

Использование газосиликата обойдется недорого в сравнении с аналогичными материалами. Повсеместная распространенность и доступность делает его незаменимым в любом загородном строительстве. Нередко объем закупаемой партии дает возможность купить их, пользуясь предложениями различных компаний, по оптовым ценам.

Из указанных в таблице выше данных можно легко вывести прямую зависимость стоимости блоков от их габаритных размеров и марки плотности. Одинаково влияют и другие технические характеристики, такие как:

  • класс прочности;
  • морозостойкость;
  • теплопроводность.

Помимо этого серьезную роль в формировании ценовой политики играет качество исходного сырья и известность самого производителя. Не редко стоимость дешевых блоков обходится значительно дороже с учетом затрат на доставку, из-за удаленности склада от строительной площадки.

Экономическая составляющая строительства из газосиликата формируется благодаря его правильной форме и точному размерному ряду. Отсюда следует сокращение трудовых затрат и рабочего времени. Здесь наилучшим образом соблюдается соотношение цена – качество, так как энергосберегающая технология производства, без лишних затрат и загрязнения окружающей среды, позволяет создать качественный и надежный материал.

Закупочная стоимость зимой намного ниже летней. Это объясняется понижением спроса в холодное время года, так как строительные мероприятия планируются на весну при температуре воздуха выше 5 °C.

Характеристики газосиликата

Это ячеистый строительный материал на основе цемента с добавками из песка, воды, извести, алюминиевой пудры или специальных газообразующих пластификаторов. Производится методом автоклавного твердения. При этом в растворе в процессе вспучивания происходит образование мелких пузырьков от 1 до 3 мм, которые при дальнейшем застывании образуют пористую структуру газосиликата. Этот способ позволяет создать более прочные связи внутри камня и снизить до минимума усадку готового изделия.

Одним из основных преимуществ является сравнительно легкий вес. Один стандартный блок способен заменить по своим свойствам 28 кирпичей, масса которых будет соответственно выше в 4 раза. Такие показатели чрезвычайно важны при расчете несущей способности фундамента и стен. Для подъема этого бетона не понадобится спецтехника и кран, а обрабатывать гораздо легче и удобнее, даже простыми подручными инструментами.

Газосиликат не выделяет токсичных веществ, поэтому по своим экологичным свойствам приближается к дереву. Однако такая же относительная нестабильность к сырости и старению требует дополнительных защитных элементов, особенно при проведении работ во влажных помещения.

Высокая теплоизоляция, как и отличная звукоизоляция, обеспечиваются наличием пор. Это дает возможность не использовать дополнительный изолирующий материал. В норме коэффициент теплопроводности газосиликатного блока равен 0,12 Вт/м °С. Отсюда на 20-30 % сокращаются затраты на отопление. Энергосберегающие качества наиболее проявляют себя при конструкции стен плотностью D500 и толщиной 40 см.

Морозостойкость превосходит все известные в строительстве твердые материалы, в связи с наличием резервных пустот, куда при замерзании вытесняется лишняя влага. При соблюдении всех норм и правил строительства показатель устойчивости может доходить до F200. Ячеистые блоки обладают отличными показателями пожаробезопасности. Благодаря своей минеральной составляющей, относятся к негорючим и способны выдерживать одностороннее воздействие открытого пламени от 3 до 7 часов.

Размерный ряд выпускается в широком ассортименте. Блоки используются для возведения несущих конструкций, стен, перекрытий. Сюда идут различные по размерам и степени плотности камни применительно к отдельному виду работ.

Элементы для перегородок обычно используются шириной от 10 до 20 см в зависимости от необходимой степени шумоизоляции. Камень толщиной меньше 10 см более применим к работам по теплоизоляции.

Рекомендации перед покупкой

Один самых ходовых на строительном рынке – газосиликатный блок стандартного размера 60х30х20 см. Его точная геометрия позволяет легко и быстро производить монтажные работы.

Перед покупкой не лишним будет удостовериться в качестве приобретаемого материала. У каждого уважающего себя продавца имеются в наличии действующие сертификаты соответствия на любую продукцию. В противном случае, это ставит под сомнение вопрос о надежности.

Перед покупкой необходимо определиться с требуемыми прочностными характеристиками блоков. В зависимости от области применения, а также от этажности будущего здания, наибольшей популярностью пользуются следующие марки газосиликата:

  • D300 – основа для работ по теплоизоляции;
  • D400 – применяются при строительстве домов максимально в 2 этажа;
  • D500 – подойдет для построек в 3 и более этажей;
  • D600-700 – используются в многоэтажном строительстве, для создания оснований и перекрытий.

Доставка до стройплощадки осуществляется грузовым транспортом, таким образом, чтобы избежать механического повреждения газосиликата. Поэтому, паллеты внутри машины должны быть закреплены мягкими стропами, а скорость движения автомобиля – не превышать 60 км/ч.

Чаще всего производители полностью упаковывают блоки в защитную пленку. Таким образом, при паллетированном хранении нет необходимости в дополнительных защитных приспособлениях. Поддоны устанавливаются на ровную поверхность в 1-2 ряда. Остатки вскрытого материала, даже в количестве нескольких штук, во избежание пагубного воздействия климатических условий хранятся под навесом, а лучше всего – на закрытом складе.

Газосиликатные блоки: размеры, ширина, вес

Блоки, выполненные из ячеистого бетона, являются разновидностью стенового материала. Они отличаются минимальной массой, упрощают возведение стен, обеспечивают хорошую теплоизоляцию помещений. Газосиликатные блоки размеры которых установлены нормами ГОСТа, используются для возведения подсобных объектов и жилых домов.

Достоинства и недостатки

Основными преимуществами материала являются:

  • Незначительный вес снижает трудоёмкость при укладке.
  • Высокая прочность позволяет возводить несущие стены.
  • Отличные теплоизоляционные характеристики.
  • Звукоизоляция почти в 10 раз выше, чем у кирпича.
  • Возможность теплового аккумулирования помогает снизить расходы на отопление.
  • Паропроницаемость помогает создать внутри объекта комфортный микроклимат.
  • Не опасен для здоровья человека.
  • Высокая сопротивляемость огню.

Любой строительный материал имеет недостатки. У газосиликатных блоков выделяют следующие отрицательные моменты:

  • чрезмерное влагопоглощение;
  • невысокая прочность и морозостойкость;
  • усадка, приводящая к образованию трещин и расколов;
  • образование грибка в условиях намокания.

Разновидность газосиликата

По назначению блоки условно разделяют на несколько видов:

  • Стеновые. Камень используется для выкладывания наружных стен.
  • Перегородочные. Кирпич применяется для монтирования стен внутри объекта.

Газосиликатные блоки условных групп различаются габаритами. С технической позиции для монтирования перегородок в помещении выгодно использовать изделия меньших размеров. Ведь это ещё и экономия финансовых вложений.

По форме газосиликатные блоки производят следующих видов:

  • прямоугольные, используются для выкладывания несущих стен;
  • пазогребневые – с двух сторон выполнены два выступа, при соединении между блоками не образовывается мостик холода;
  • U-образные, применяются для выполнения армирующего пояса в верхней части стен и возведения перемычки.

К тому же производители выпускают блоки произвольной формы, со специальными ручками для захвата.

Размеры блоков

Размеры газосиликатных блоков установлены согласно, стандартам. Для строительства дома и других объектов производят изделия следующих габаритов:

  • Ширина стенового камня: 200, 250, 300, 350, 375, 400, 500 миллиметров, перегородочного – 100-150 миллиметров.
  • Длина – 600, 625 миллиметров.
  • Высота газосиликата: 200, 250, 300 мм.

Согласно ГОСТ допускаются отклонения размеров готовых изделий. Они различаются по 1 и 2 категории. При выборе продукции стоит обращать внимание на габариты, вес и плотность. От этих показателей зависит сложность кладки, прочность и теплосохраняющие свойства. Благодаря разным размерам каждый покупатель может выбрать подходящий вариант.

Плотность

Готовые изделия различают по составу, который влияет на эксплуатационные характеристики. Плотность влияет на теплопроводность и прочность газосиликатных блоков.

Чем ниже плотность материала, тем выше морозостойкость и теплопроводность. Оптимальной показателем плотности газосиликата является 500 килограмм на кубический метр. Марка D500 хорошо подойдёт для возведения наружных и внутренних стен.

Следует учитывать: низкая плотность – низкая прочность на сжатие. В таблице приведены технические показатели в зависимости от плотности материала.

Вид газосиликатных блоковПлотность, кг/м3Теплоизоляционные свойстваПрименение
Конструкционныеот 1000 до 1200Необходимо дополнительное утеплениеПервые этажи

Конструкционно-теплоизоляционныеот 500 до 900СреднееШирокая сфера использования
Теплоизоляционныеот 300 до 500ОтличноеНе выдерживает большого давления

Вес блоков

Газосиликатные блоки размером 600х300х200 мм отличаются плотностью. Для возведения строительных объектов используют марки D500, D600, D700, а D300, D400 – для утепления. Вес газосиликатного блока 600х300х200 прямо пропорционально зависит от плотности. В таблице приведены показатели для материала маркировки D500 в зависимости от разных габаритов.

Размеры блока (длинна х толщина х высота), ммКоличество блоков на поддоне, штукВес 1 газосиликатного блока марки D500, кг

600х200х15010011,7
600х200х2506019,5
6600х200х3005023,4
600х200х4003031,2
600х250х1001209,8
600х250х1508014,6
600х250х2504824,4
600х250х3004029,3
600х250х3753236,5
600х250х4002439
600250х5002448,7

На вес газосиликата влияет влажность воздуха. В сырую погоду удельный вес газосиликатных блоков увеличивается, один из недостатков материала – сильно впитывает влагу. Для строительства объекта расчёт веса ведётся в 1 кубическом метре.

Другие параметры

На рынке строительных материалов представлен большой выбор газосиликатных кирпичей. Популярностью пользуется продукция из ячеистого бетона «Забудова» страна производитель Республика Беларусь, «Бонолит» производитель Россия.

При выборе газосиликатного камня следует учитывать прочность. Наиболее востребован материал с показателем прочности: B 1,5, B 2,5, B 3,5. Например, для строительства несущих конструкций пяти этажного дома используются блоки В 3,5, выдерживающие нагрузку 600 килограмм на кубический метр.

Морозоустойчивость — немаловажный показатель для строительного камня. Перепады температур приводят к изнашиванию материала. Необходимо учитывать климатическую зону, в которой будет производиться строительство объекта.

В таблице приведены технические характеристики газосиликата «Забудова».

Марка газосиликатных блоковКласс бетона по прочности на сжатиеУдельная теплоёмкость, кДж/кгоСМарка по морозостойкости

Коэффициент теплопроводности, Вт/моС
D350B 1,00,84F 250,09
D400B 1,0-1,50,84F 250,1
D450B 1,50,84F 350,11
D500B 2,0-2,50,84F 350,12
D600B 2,5-3,50,84F 350,14
D700B 3,50,84F 500,18

Газосиликатные блоки являются востребованным материалом на строительных площадках. Популярность вызвана высокими эксплуатационными характеристиками.

Газосиликатные блоки свойства и характеристики.

Массовое применение газосиликатных блоков в строительстве свидетельствует о их огромной популярности. В плане соотношения цены и качества при замечательных характеристиках газобетонных блоков ничего наиболее оптимального, чем газосиликат пока что не придумали. Газобетон представляет собой ячеистый бетон автоклавного твердения – проверенный временем стройматериал, применяемый практически во всех видах конструктивных элементов сооружений и зданий самого разного назначения. Но откуда взялась технология производства ячеистого бетона, и когда он стал использоваться в своём современном виде? Разработки, направленные на получение нового многофункционального стройматериала велись ещё с конца ХIХ-го века. К началу ХХ-го несколько зарубежных ученых-экспериментаторов успели получить патент на изобретение так называемого «чудо-бетона», ведь в то время мир крайне нуждался в больших количествах искусственно производимого камня для строительства. Экспериментируя с составными элементами, методом проб и нередких ошибок был получен прототип современного газобетонного раствора. Однако свойства и характеристики газосиликатных блоков такими, как мы их знаем сейчас, в то время, конечно, не были. Современные газоблоки появились лишь в 90-тые годы. Это всем известные пенобетонные, полистеролбетонные и газобетонные блоки. Касательно последних — они бывают 2-ух видов: неавтоклавного и соответственно автоклавного способа затвердения. Неавтоклавные газобетоны неоднородны и довольно часто содержат в себе вредные воздухопоры, дающие большую усадку в ходе процесса эксплуатации. Газобетон, полученный в результате применения автоклавного метода, гораздо экологичнее и прочнее неавтоклавного (примерно в два раза). Метод по изготовлению ячеистого бетона предложен был в тридцатых годах и с тех пор, в принципе, мало изменился, хотя свойства газосиликатных блоков непрестанно улучшались и сфера его применения расширялась. Для его изготовления применяются песок, цемент, известь, гипсовый камень и обычная вода. В смесь из указанных материалов в незначительном количестве добавляется и алюминиевый порошок, который способствует образованию в смеси мелких воздушных ячеек, которые и делают материал пористым. Сразу после вспучивания, непродолжительной выдержки и разрезания массива на изделия необходимых размеров ячеистобетонную массу помещают в автоклав, где в паровой среде происходит ее твердение. Данная энергосберегающая технология не оставляет никаких отходов, которые загрязняли бы воздух, почву и воду. Газосиликатные блоки автоклавного твердения представляют собой материал, обладающий уникальными свойствами. Ведь в нем соединились наилучшие качества 2-ух древнейших строительных материалов: древесины и камня. В последние годы в связи с заметным повышением требований к теплоизоляционным качествам ограждающих конструкций в жилых и общественных зданиях одной из немногочисленных разновидностей бетонов, из коих возможно возведение по-настоящему теплоэффективных конструкций оптимальной толщины стали именно ячеистые бетоны. Характеристики и свойства газосиликатных блоков дают этому стройматериалу ряд весьма важных преимуществ:

Газосиликатные блоки лёгкий вес.

Вот, пожалуй, главное и неоспоримое преимущество газосиликата перед кирпичом. Вес газосиликатного блока находится в диапазоне 488 – 500-сот килограмм/м3, в зависимости от размера газобетонных блоков.

Обычный блок (по ГОСТу 21520-89) имеет марку плотности Д500 и размер 250 на 625 толщиной 400 мм и массу около 30,5 килограм и по теплопроводности может заменить стену толщиной в 64 см из двадцати восьми кирпичей, чей вес составляет сто двадцать килограмм. Большие размеры газосиликатных блоков при незначительном весе значительно сокращают затраты на монтаж и заметно уменьшают время строительства. Для осуществления подъема газобетона не нужен кран: с этим справятся несколько человек, либо можно воспользоваться обыкновенной лебедкой, следовательно, легкий вес такого ячеистого бетона позволяет снизить не только транспортно-монтажные работы, но и затраты на обустройство фундаментов. Газобетонные блоки гораздо легче, нежели пенобетон, поддаются обработке. Их можно пилить, сверлить строгать и фрезеровать при помощи обычного инструмента.

Блоки газосиликатные экологичность.

Поскольку газобетон автоклавного твердения получается из песка, цемента, извести и алюминиевой пудры, им не выделяется токсичных веществ, в результате по своей экологичности он приближен к дереву, однако при этом не склонен к гниению и старению. Газобетонные изделия совершенно безопасны для человека, в доме, выстроенном из него, дышится столь же легко, как и в возведённом из дерева.

Быстрота и экономичность при работе с газосиликатными блоками.

Благодаря такой характеристике газосиликатных блоков как их внушительные габариты (600 на (50-500) на 250 мм) при малом весе процесс строительства протекает быстро и легко. Скорость строительства при этом возрастает действительно существенно (раза в 4) и, соответственно, уменьшаются трудозатраты. В торцах некоторых видов газосиликатного блока сформированы специальные пазы и гребни, а также захватные карманы, предназначенные для рук. Совершенно не нужно 1-1,5 см раствора в кладке, вполне достаточно клеевого слоя в 3-5 миллиметров, наносимого зубчатой кельмой, дабы надежно укрепить блок. Блоки из газобетона обладают почти идеальной конфигурацией (поскольку допустимое отклонение их граней не превышает одного миллиметра), что и дает возможность использования технологии тонкошовной кладки, заметно снижает затраты на выполнение работ. Стоимость газосиликатных блоков бывает невысока по сравнению с тем же кирпичом, но клей для выполнения тонких швов примерно в два раза дороже цены песчано-цементного раствора, зато расход материала при производстве кладки газобетонного блока снижается примерно в шесть раз. В конечном итоге получаемая тонкошовная кладка даёт возможность втрое снизить затраты на кладочный раствор, кроме того, ввиду минимальной толщины соединительного клея уменьшаются мостики холода в стенах и дом получается теплее.

Газосиликатные блоки низкая теплопроводность.

Её обеспечивают пузырьки воздуха, которые занимают около 80-ти процентов материала. Действительно, именно благодаря им среди положительных качеств газобетонных блоков есть высокая теплоизоляционная способность, за счёт которой снижаются затраты на отопление процентов на 20-30 и можно отказаться от применения дополнительных теплоизолирующих материалов. Стены, которые выполнены из газосиликатных блоков, полностью отвечают новым СНиПовским требованиям, что предъявляются к теплопроводности стен общественных и жилых зданий. В сухом состоянии коэффициент теплопроводности у газобетона равен 0,12 Вт/м °С, при 12%-ной влажности — 0,145 Вт/м °С. В средней полосе России возможно возведение стен из газосиликатных блоков (плотностью не больше 500 килограмм/м3), чья толщина составляет 40 см.

Энергосбережение благодаря газосиликатным блокам.

На сегодняшний день энергосбережение стало одним из важнейших показателей. Бывает, что пренебрежение данным параметром приводит к невозможности эксплуатации добротного дома из кирпича: владелец попросту не мог позволить себе финансово отапливать настолько большое помещение. При использовании газобетонного блока с весом 500 килограмм/м3, толщиной 40 см достигаются показатели по энергосберегающему параметру в пределах нормы. Использование газобетонных блоков плотностью более, чем 500 килограмм/м3 приводит к заметному ухудшению параметров (теплотехнические свойства понижаются на пятьдесят процентов при использовании блоков, имеющих плотность в 600-700 килограмм/м3). Газосиликатные блоки плотностью меньше, чем 400 килограмм/м3 можно применять в строительстве лишь в качестве утеплителя, ввиду их низких характеристик прочности.

Блоки газосиликатные морозостойкость.

Качества газобетонных блоков в плане морозостойкости позволяют им стать рекордсменами среди материалов, которые используются в малоэтажном строительстве. Отличная морозостойкость объясняется присутствием резервных пустот, в которые при замерзании вытесняется вода, при этом сам газосиликатный блок не разрушается. Если технология строительства из газобетона соблюдается неукоснительно, морозостойкость стройматериала превышает двести циклов.

Звукоизоляционные качества газобетонных блоков.

За счёт его ячеистой мелкопористой структуры, звукоизоляционные качества газосиликата во много раз выше, нежели у кирпичной кладки. При существовании воздушного зазора меж слоями газобетонных блоков, либо при выполнении отделки стеновой поверхности более плотными стройматериалами, обеспечивается звуковая изоляция примерно в 50 дБ.

Блоки автоклавного твердения пожаробезопасность .

Ячеистые газобетонные блоки не боятся огня. Дымоходы из газосиликатных блоков прокладывают сквозь любые деревянные конструкции без проведения разделки, поскольку тепло они проводят плохо. А поскольку для получения газобетона применяется лишь минеральное сырье природного происхождения, газобетонные блоки принадлежат к группе не поддерживающих горение материалов и способны выдерживать одностороннее огненное воздействие на протяжении 3–7-ми часов. При использовании газобетонных блоков в связке с металлоконструкциями, либо в качестве обшивки они идеально подходят для возведения пожаростойких стен, лифтовых и вентиляционных шахт.

Блоки газобетонные прочность.

При низком объемном весе газосиликатного блока — 500 килограмм/м3 — он имеет довольно высокий показатель прочности на сжатие — в районе 28–40 кгс/см3 благодаря автоклавной обработке (для сравнения тот же пенобетон — всего 15 кгс/ см3). На практике прочность блока бывает таковой, что он может смело использоваться при постройке домов с несущими стенами до 3-ех этажей, либо без ограничения этажности — в каркасно-монолитных строительстве.

Газосиликатные блоки легкость и рациональность обработки.

Блоки из газобетона достаточно легко поддаются любой механической обработке: без проблем их можно пилить, сверлить, строгать, фрезеровать, применяя при этом стандартные инструменты, что используются для обработки древесины. Каналы под трубы и кабели можно прокладывать с помощью обычного ручного инструмента, а можно для ускорения процесса применять и электроинструмент. Ручная пила позволит легко придать газосиликату любую конфигурацию, что полностью решает вопросы с доборными блоками, а также внешней архитектурной выразительности сооружений. Каналы и отверстия для обустройства электропроводки, розеток, трубопроводов и т.д. можно прорезать, используя электродрель.

Блоки газосиликатные размеры.

Газосиликатные блоки размеры и цена с доставкой.

Процесс по изготовлению блоков автоклавного твердения гарантирует высокоточные размеры — обычно 250 на 625 миллиметров при различной толщине в 50 – 500 миллиметров (+- миллиметр). Отклонения, как видите, настолько минимальны, что только что выложенная стена являет собой поверхность, которая абсолютно готова для нанесения шпаклевки, являющейся основой под обои или покраску.

Негигроскопичность газобетонного блока.

Хотя автоклавный газобетонный блок является высокопористым материалом (его пористость способна доходить до 90-та процентов), материал не является гигроскопичным. Попав, например, под дождь, газобетон, в отличие от той же древесины довольно быстро высыхает и совершенно не коробится. По сравнению же с кирпичом газобетон совершенно не «всасывает» воду, так как капилляры его прерываются особыми сферическими порам.

Газобетонные блоки применение.

Самые легкие по весу газосиликатные блоки, имеющие плотность в 350 килограмм/м³ используются в качестве утеплителя. Газобетонные блоки плотностью четыреста кг/м³ идёт на постройку несущих стен и перегородок в малоэтажном домостроении. Имеющие высокие прочностные свойства газосиликатные блоки — 500 килограмм/м³ — применимы для строительства как нежилых, так и жилых объектов, достигающих более 3-ех этажей в высоту. И, наконец, те газосиликатные блоки, чья плотность равняется 700-та кг/м³ идеально подходят для возведения многоэтажных домов при армировании междурядьев, а также используются для создания легких перекрытий. Не требующие особого ухода газосиликатные блоки строители называют неприхотливыми и вечными. Блок автоклавного твердения отлично подходит для тех, кто стремится уменьшить себестоимость строительства. Стоимость газобетонных блоков невелика, к тому же на постройку дома из газосиликата нужно меньше отделочных и строительных материалов, нежели кирпичного. Да и работать с газосиликатными блоками достаточно просто, что снижает трудозатраты и ускоряет процесс возведения зданий — постройка из газосиликатных блоков ведётся в среднем раза в четыре быстрее, нежели при работе с кирпичом.

Блоки газосиликатные доставка и хранение.

Блоки газосиликата упаковываются производителем в довольно-таки прочную термоусадочную герметичную пленку, которая надежно предохраняет материал от влажностного воздействия. Потому нет необходимости заботиться о надлежащей защите газобетона от негативных атмосферных воздействий. Главной задачей покупателя, который самостоятельно перевозит газобетонные блоки становится защита их от разного рода механических повреждений. При транспортировке в кузове паллеты с установленными блоками должны жестко закрепляться мягкими стропами, которые призваны предотвращать поддоны с блоками от перемещений и трений. При выгрузке стройматериала также используются мягкие стропы. Если газобетонные блоки будут освобождены от защитной плёнки и станут храниться на открытой площадке, подвергаясь осадкам – учтите, что от повышенной влажности характеристики газобетонных блоков ухудшаются, потому этот материал следует держать под навесом или даже на закрытом складе.

Кладка из газобетонных блоков.

Работы по постройке зданий из газобетонных блоков могут производиться при температуре вплоть до – 50 градусов; при использовании специального морозостойкого клея. Поскольку газобетон – довольно легкий материал, он не вызывает выдавливания клея. В отличие от кирпичных стен, выполняемые из газобетона выкладывать можно без пауз. Согласно строительным нормативам для выкладывания наружных стен применяются газосиликатные блоки, имеющие толщину 375 — 400 миллиметров, для межкомнатных – не менее 250. Для того чтобы предотвратить проникновение влаги из подвала, кладку газосиликатных блоков следует вести на гидроизолирующий слой (к примеру, рубероид) — размеры его должны быть немного больше, чем ширина газобетонных блоков в кладке. 1-вый слой из газосиликатных блоков с целью выравнивания кладется на раствор, дабы компенсировать имеющиеся неровности фундамента. Начинают кладку газосиликатного блока с наивысшего по своим размерам зданиевого угла. Блоки при помощи уровня и молотка из резины выравниваются, шлифуются — с помощью терки, после чего кладка тщательно очищается от пыли. Укладке самого первого ряда газосиликатных блоков надо уделить особенное внимание, ведь от её ровности зависит удобство всей дальнейшей работы и конечное качество выполнения постройки. Контролировать укладку газосиликатных блоков можно при помощи уровня и шнура. Следующий ряд кладки газосиликатных блоков начинается с любого из углов. С тем чтобы обеспечить максимальную ровность рядов, не забывайте использовать уровень, а при большой длине стены – ещё и маячные промежуточные блоки. Производится укладка рядов с обязательной перевязкой газосиликатных блоков – то есть смещением каждого последующего ряда относительно предыдущих. Минимальной величиной смещения становится 10 сантиметров. Клей, который выступает из швов, не затирают, а удаляют с помощью мастерка. Блоки из газосиликата со сложной конфигурацией и доборные изготавливаются ножовкой для блоков.

Внутренние перегородки из газосиликатных блоков.

Независимо от того, какую из современных конструкций перегородок вы решите применить в собственном доме (к примеру, перегородки из металлопрофилей и гипсокортонных листов), вам все равно нужно будет делать какую-либо сэндвич-систему с применением утеплителя, дабы добиться оптимального уровня шумоизоляции. А, как известно, любая из сэндвич-систем по трудоемкости гораздо выше и дороже, нежели кладка из газосиликатных блоков. Проблему с перегородками легко решает газобетонный блок. Для возведения внутренних перегородок берутся газобетонные блоки, имеющие толщину в 75 и 100 миллиметров и плотность в 500. Стена в результате получается довольно-таки прочной, тепло- и шумоизолированной, но вместе с тем легкой.

Армирование при кладке из газосиликатных блоков.

При обустройстве стен в малоэтажных жилых домах из газобетонных блоков применяется арматура, которая назначается по спецрасчету, в соответствии с определённым проектом. Как правило, армирование производится через два — четыре ряда кладки; дополнительно арматура устанавливается и в углах зданий.

Газобетонные блоки, таким образом, представляет собой поистине экономичный и эффективный стройматериал, чьи свойства позволяют в кратчайшие сроки сооружать постройки различного назначения. Выпускаются газосиликатные блоки в двух видах: стеновые и перегородочные. И те, и другие сертифицированы согласно ГОСТ. Изготавливается этот высокоэкологичный материал по передовым технологиям с использованием самого современного оборудования, что обеспечивает газосиликатному блоку высочайшее качество и постоянство важных технических характеристик. Если вы заинтересованы в его покупке, обращайтесь в компанию Атрибут-С, ведь мы знаем о газобетоне всё и предлагаем своим покупателям только качественные газосиликатные блоки, изготовленные по всем технологическим нормам и имеющие безупречные характеристики прочности, теплоизоляции, долговечности и др. Атрибут-С обеспечит вас любыми объёмами газобетонных блоков и, что немаловажно, помимо продажи мы предлагаем вам ещё и быструю доставку газосиликатных блоков с бережной разгрузкой. Вы по достоинству оцените наш безупречный сервис и цены на газосиликатные блоки, которые заметно ниже, чем у многих подобных организаций в Московском регионе. Заказать газосиликатные блоки с доставкой легко, вам всего лишь нужно связаться с нами по телефону 8-499-340-35-47, или же отправить заявку на адрес
Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript
. Можете не сомневаться, вам обязательно ответят и обговорят все условия оплаты и доставки газосиликатных блоков. А если у вас появились вопросы – пишите и получите все интересующие вас ответы.

Цена на газосиликатные блоки,   купить газосиликатные блоки здесь

Дополнительная информация о газобетонных блоках:

О БЛОКАХ ГАЗОСИЛИКАТНЫХ ПОДРОБНО

ТЕХНОЛОГИЯ УКЛАДКИ ГАЗОСИЛИКАТНЫХ БЛОКОВ

ТЕХНОЛОГИЯ УТЕПЛЕНИЯ ДОМА ГАЗОСИЛИКТНЫМИ БЛОКАМИ

Газосиликатные блоки ГОСТ 31360-2007

как рассчитать сколько весит 1 штука и 1 м3 материала

Газоблоки относят к легким каменным материалам, по сравнению с монолитным бетоном и кирпичом, при помощи которых возводят стены дома. Основные компоненты — цемент, песок и известь. Один из важных параметров такого материала – его масса. Прежде всего вес газобетонного блока нужно знать для расчета фундамента дома.

От чего зависит масса

На вес газоблока влияют два параметра:

  • плотность;
  • влажность.

Плотность

Значение плотности отображено на маркировке материала и указано в единицах измерения кг/м3.

Вес газобетона 1м3 в зависимости от марки
Марка газобетонаПлотность (кг/м3)Вес 1 м3 газобетона (кг)
D300300300
D400400400
D500500500
D600600600

Из таблицы следует, что 1 куб газобетона марки D400 весит 400 кг, 1 куб марки D500 весит 500 кг.

Влажность

Что касается влажности, то этот показатель влияет на массу аналогичным образом. Чем больше процент влаги, тем большей будет масса материала.

По технологии производства автоклавные газобетоны подвергаются длительной выдержке в среде насыщенного пара под высоким давлением. Изделия, выходящие с конвейера, содержат 25-30% влаги.

Важно!

Отпускная влажность газобетона составляет 25-30%, что увеличивает вес блоков в 1,25-1,3 раза по сравнению с высохшим материалом.Однако, в течение 3-х лет, если строительство произведено с учетом требований по защите ограждающих конструкций от переувлажнения, материал высыхает и приобретает эксплуатационную равновесную влажность меньше 5%. Причем бóльшая часть влаги уходит в первый год эксплуатации.

Расчет массы

Сколько весит блок

Чтобы провести расчеты, необходимо изначально знать габариты материала и плотность.

Расчеты проводят по формуле m=V*p. Обозначения следующие: m – вес блока (кг), V – объем(м3), р – плотность (кг/м3).

Справка

Для того чтобы узнать объем, нужно перемножить все значения.В качестве примера посчитаем вес газосиликатного блока 600х300х200 мм и плотностью D500.

Расчет

Дано:

  • Размер: 200х300х600 мм
  • Плотность: 500 кг/м3.

Решение:

  1. Зная размеры, можно высчитать объем. Для указанного изделия он будет составлять:
    V = 200 мм * 300 мм * 600 мм = 36000000 мм3 = 0,036 м3
  2. Далее, отталкиваясь от марки, на которой указана плотность, определяется вес блока:
    m = 0,036 м3 * 500 кг/м3 = 18 кг

Ответ: Вес газобетонного блока 200х300х600 без учета влажности составляет 18 кг.

Закрепим знания и произведем расчет для популярного стенового блока 250х400х600 мм и плотностью D400.

Расчет

Дано:

  • Размер: 250х400х600 мм
  • Плотность: 400 кг/м3.

Решение:

  1. V = 250 мм * 400 мм * 600 мм = 60000000 мм3 = 0,06 м3
  2. m = 0,06 м3 * 400 кг/м3 = 24 кг

Ответ: Масса 250х400х600 без учета влажности составляет 24 кг.

Если расчет производится с целью определения нагрузки стен дома на фундамент, то влажность не играет большое значение в определении массы в данном случае. Так как параметр влажности в эксплуатируемых стенах не поднимается выше 5% при любых погодных условиях.

На начальном этапе строительства фундамент будет нагружаться стенами, нагрузка от которых больше расчетной за счет отпускной влажности. Но к моменту установки окон, возведения крыши, внутренней и внешней отделки, установки оборудования и мебели стеновой материал отдаст в окружающую среду значительную часть влаги и примет расчетную массу. Именно поэтому не стоит учитывать влажность при расчете нагрузок.

Некоторые самозастройщики возводят стены из газобетона в одиночку. И не по наслышке проверяют на себе массу блока лишь при кладке первого ряда. В этом случае им стоит понимать, что свежие заводские блоки за счет содержащейся в них влажности будут тяжелее рассчитанных выше значений примерно на 25%. Если толщина стен по проекту составляет 500 мм, то один человек будет не в состоянии поднимать такие тяжелые изделия. Ему придется либо взять помощника, либо купить более легкий материал толщиной 200 мм и 300 мм (и выложить из него двойную стену вразбежку).

Строителю на заметку

Помимо стандартных блоков с прямолинейными гранями некоторые современные заводы выпускают блоки с захватами для рук с обеих сторон.

Такой материал удобно поднимать и переносить.

При этом расход клея не увеличивается, так как по технологии монтажа пустоты заполнять не нужно.

Так, в нашем первом примере свежий заводской блок, только сошедший с конвейера, будет тяжелее расчетных значений на 30%. Его вес для нашего первого примера составит:

m = 18 кг * 1,30 = 23,4 кг

Для второго примера предлагаю произвести этот несложный расчет самостоятельно и прикинуть свои возможности по подъему таких блоков на стены в одиночку.

Вес поддона с блоками

Эта характеристика пригодится при планировании доставки материала на объект. У каждого грузового автомобиля есть предельные значения грузоподъёмности и объема перевозимых грузов.

Допустим, визуально вам покажется, что в грузовой автомобиль войдет 10 поддонов. Но водитель, узнав массу поддона, скажет, что сможет взять только 8 поддонов. И он будет прав, так как грузоподъемность транспортного средства не должна превышаться.

Определить массу паллеты с газобетоном просто. Зная количество единиц материала в паллете и вес одного газоблока, перемножьте эти значения.

Кстати, многие продавцы отпускают материал со склада целыми поддонами. И в прайс-листе указывают плотность и объём поддона.

Мы уже знаем, что плотность блоков соответствует массе одного кубометра. Соответственно, перемножив плотность на объём получим искомый вес паллеты.

Например, как видно из предложенного прайс-листа, объём поддона с блоками 600х200х300 мм составляет 1,8 м3. Рассчитаем массу поддона для плотности D400.

m = V*p = 1,8 м3 * 400 кг/м3 = 720 кг

Если мы везем газобетон с завода, то сделаем поправку на влажность: 720 кг * 1,25 = 900 кг.

Сколько весит куб газобетона и определение реальной плотности

В начале статьи самой первой таблице приведены эти значения без всякого расчета. Вес кубометра газосиликатного материала соответствует плотности, указанной в маркировке (D400, D500 и т.д.).

Однако, ситуации бывают разные. Возможно, вы захотите проверить соответствие заводского газосиликата заявленным характеристикам. Или вам не хватило поддона блоков, а у соседа остались излишки. При этом ваш сосед не помнит характеристики своего газобетона.

Внимание!

Узнав реальную массу мы можем посчитать реальную плотность.

В этом случае нам понадобится взвесить 1 блок и произвести расчет по обратной формуле p=m/V. Где:

  1. m – вес (кг) — нужно найти весы и взвесить 1 блок;
  2. V – объем(м3) — его мы считали выше;
  3. р – плотность (кг/м3).

Не забывайте брать поправки на влажность.

Расчет количества материала в 1м

3

Расчет проводят в два действия:

  1. Изначально у продавца узнают геометрические размеры конкретного стенового материала и вычисляется его объем. Такой параметр для блока 200х300х600 мы уже считали, исходя из предыдущего примера он равен 0,036 м3.
  2. Далее нужно разделить общий объем (в нашем случае 1 м3) на объем данного блока. В итоге получается 27,778 штук.

Эту характеристику обычно указывают в прайс-листе.

В проектной документации на строительство дома в калькуляции указывается объём необходимого материала, который получают перемножением площади стен с учетом проемов под окна и двери на толщину стен.

Произведя расчет количества материала в кубическом метре, и умножив его на общий объём, мы можем узнать необходимое количество блоков для постройки нашего дома. Кстати, следует помнить при расчете, что над окнами выполняются перемычки. И эти участки в расчет не брать. Но позаботиться о выборе и покупке материала для перемычек.

Размеры и вес

Подводя итоги и учитывая зависимость массы от плотности материала, можно привести следующие параметры веса для каждой марки. Данные представлены одним из производителей.

В заключении напомню, что при выборе марки и размера, нужно учитывать длину, ширину и высоту стен, а также их функциональное назначение.

Полезное видео

Как поднять тяжелый газосиликатный блок на второй этаж, проявив смекалку.

Мы старались написать лучшую статью. Если понравилось — пожалуйста, поделитесь ею с друзьями или оставьте ниже свой комментарий. Спасибо!

Отличная статья 10

Силикатных блоков за и против. Скрытые проблемы и отзывы владельцев домов из газоблоков

Среди большого количества стеновых строительных материалов, предлагаемых отечественными производителями и представителями зарубежных компаний, ведется много дискуссий о свойствах, характеристиках и условиях использования легкобетонных блоков. В частности, со всех сторон газосиликатные блоки подробно рассмотрены недостатки и достоинства этих изделий.И поскольку одни активно позиционируют эти блоки как идеальные для прочных, теплых и долговечных стен, то другие старательно доказывают неприменимость европейских разработок к российскому климату.

Учитывая распространенность и доступность газосиликатных блоков, желательно спокойно и досконально рассмотреть все плюсы и минусы этого материала.

Какие блоки можно назвать газосиликатными

В первую очередь имеет смысл определиться, какие строительные блоки являются газосиликатными, так как в обсуждениях в эту категорию входят практически все виды изделий из легкого бетона, за исключением керамзита и шлакобетонные блоки.В соответствии с международным патентом, полученным в 1924 г. на этот материал, блоки можно назвать газосиликатными:

  1. , которые, помимо наполнителя (кварцевый песок с ограниченным содержанием примесей, вода с регулируемой жесткостью), являются вяжущим компонентом. включает известково-цементный раствор с массовой долей извести негашеной около 75% , а в качестве вспенивателя — пасты или порошки алюминиевые с содержанием не менее 90% металлических фракций от 20 до 45 мкм ; №
  2. , в котором порообразование происходит из-за появления в процессе перемешивания жидкой смеси водорода, насыщающего готовую массу пузырьками; в результате затвердевший материал имеет множество мелких, равномерно распределенных пор одинакового размера и правильной формы;
  3. отверждение которого осуществляется в автоклавах при давлении от 8 до 12 атмосфер и температуре около 200ºС, что позволяет полностью связать активный алюминий, исключая возможность его воздействия на окружающую среду, а также достичь стабильности тепловые характеристики материала из-за гидрофобизации цементного камня.

Для определения обоснованности затрат необходимо сравнить недостатки и преимущества этих продуктов с материалами того же назначения и с аналогичными свойствами.

Недостатки известны при сравнении

Наиболее правильным сравнением для газосиликатных блоков являются строительные блоки из пенобетона . В этом случае аналогом должны быть блоки автоклавные, поскольку пеноблоки естественного твердения, изготовленные на стройплощадке или в приспособленном здании:

  • в связи с необходимостью заливки металлических форм имеют ограниченный размерный ряд;
  • нужно определенное время, чтобы набраться необходимой силы;
  • объемные неоднородные физические характеристики из-за нестабильного перемешивания смеси;
  • могут иметь значительные отклонения от геометрических размеров, что приводит к увеличению толщины стыков и, соответственно, к появлению «мостиков холода».

Отклонения объясняются изготовлением в отдельных формах, тогда как блоки автоклавного упрочнения изготавливаются путем распиливания единого объема бетона на блоки необходимого размера.

, поэтому целесообразно сравнить основные показатели газосиликатных и пенобетонных блоков, изготовленных по ГОСТ 31360-2007 («Изделия стеновые неармированные из ячеистого бетона автоклавного типа») из автоклавного ячеистого бетона по ГОСТ 31359-2007 ( «Автоклавный ячеистый бетон»).

На основании анализа технического задания можно сделать следующие выводы :

  • при равной прочности, плотность газосиликатных блоков ниже, чем у пенобетона , что свидетельствует об их меньшей теплопроводности и, соответственно, меньшей толщине стенок, необходимой в конкретных климатических условиях;
  • ,

  • при той же плотности и теплопроводности, прочность газосиликатных блоков будет выше .

Характеристики каждого из материалов различаются в зависимости от производителя, параметров используемых материалов, различий в технологии, поэтому средние значения приведены в таблице.

Газосиликатные блоки: недостатки и преимущества — что еще?

Однако газосиликатные блоки обладают не только своими достоинствами, но и недостатками. К отрицательным свойствам этого материала можно отнести :

  1. высокое водопоглощение, что ограничивает применение газосиликатных бетонных блоков в помещениях с влажностью выше 60%.Поэтому для устройства из газосиликатных блоков наружных стен в помещениях с влажным климатом, перегородок в помещениях сантехники нужна специальная отделка;
  2. относительно низкая теплостойкость газосиликатных блоков, которые нельзя использовать при температурах выше 400ºС;
  3. Невозможность получения газосиликатного бетона в строительных условиях для использования его для теплоизоляции строительных конструкций.

И если второй и третий недостатки не имеют значения для подавляющего большинства потенциальных покупателей, то высокое водопоглощение может серьезно ограничить сферу применения силикатных блоков.

Снять это ограничение можно специальными штукатурными смесями, обладающими высокой паропроницаемостью, водоотталкивающими свойствами, хорошей адгезией к основанию, прочностью и морозостойкостью. Эта штукатурка наносится слоем толщиной 7 — 9 мм на внешнюю поверхность загрунтованных газосиликатных блоков с закрепленной на ней щелочестойкой стекловолоконной сеткой. Штукатурка окрашена паропроницаемыми красками и покрыта слоем водоотталкивающего средства. Эта технология позволяет обеспечить долговечность наружных стен из газосиликатных блоков независимо от климатических условий.

Вывод: каждый блок хорош по своей системе

Подводя итог всему вышесказанному, можно сказать, что газосиликатные и пенобетонные блоки автоклавов практически эквивалентны . Однако на отечественном рынке представлены в основном блоки из пенобетона естественного твердения, свойства и характеристики которых намного ниже. Что касается силикатных блоков, то недостатки они связаны с тем, что в странах Западной Европы, откуда к нам пришел этот материал, блоки как самостоятельный конструкционный материал используются редко.В основном, в строительстве, прежде всего индивидуальных жилых домов, используются сложные системы совместимых стеновых и отделочных материалов, позволяющие нивелировать отрицательные свойства, такие как высокое водопоглощение, выделяя положительные — низкая теплопроводность, гладкие поверхности, отличная геометрия.

Отсюда вывод: обладая определенными знаниями правил использования газосиликатных блоков автоклавного упрочнения и соблюдая их, можно построить легкий, прочный и долговечный дом с красивыми фасадами.

Стройматериалы

От автора: Добрый день уважаемые читатели! Как только мы начинаем мечтать о собственном доме и планировать его строительство, первое, с чем мы сталкиваемся, — это вопрос о материале, из которого он будет построен. Современный рынок предлагает множество вариантов, каждый из которых имеет определенные характеристики, необходимые для нашей цели.

Некоторые из материалов, которые нам известны давно — например, кирпич. Другие только начинают набирать популярность.Сегодня мы поговорим лишь об одной из последних категорий, а именно о том, использование которой становится все более важным.

В статье мы подробно разберем плюсы и минусы различения газосиликатных блоков. Сразу скажу, что не все они настоящие, ведь нередко стройматериалы обрастают мифами. Поэтому мы также обратимся к мнению опытных специалистов, чтобы составить объективную картину и решить, подходит ли этот вариант для наших целей.

Что такое газосиликатный блок

Прародитель этого материала был изобретен в начале прошлого века. При рождении он получил название «чудодейственный бетон», хотя, откровенно говоря, его характеристики были не так близки к чудодейственным.

Но с тех пор прошло много времени. Производство развивалось и совершенствовалось, наука тоже не стояла на месте. В результате на данный момент у нас есть определенная категория материалов под названием газобетон, которая делится на две разновидности.

Один из них изготавливается с использованием автоклава, в котором происходит процесс затвердевания. Именно такой способ придает материалу высокую прочность и другие хорошие показатели. Блоки, изготовленные автоклавным методом, получили название газосиликатного.

Автоклав не используется для производства другого типа газобетона, поэтому на выходе получается довольно некачественный: неоднородный и чрезмерно пористый. Для строительства он не очень подходит, так как через некоторое время после окончания работ дает сильную усадку.Мы не будем подробно анализировать это разнообразие, но вернемся к нашим газосиликатным блокам.

Основными компонентами этого материала являются: известь, гипсовый камень, цемент, песок и вода. Сначала все это перемешивается, а затем в полученную массу добавляется еще один необходимый ингредиент — алюминиевая пудра.

Именно эта добавка вызывает внутреннее газообразование в смеси. Образовавшиеся пузырьки воздуха придают блоку пористость, что положительно сказывается на некоторых его характеристиках, о которых мы поговорим позже.

После приготовления и застывания смеси материал разрезается на гладкие аккуратные блоки, размеры которых могут варьироваться:

  • толщина от 20 до 25 сантиметров;
  • высота от 10 до 50 сантиметров;
  • длина до 0,6 метра.

Плотность готового газосиликата также варьируется. В зависимости от этого показателя каждой группе присваивается определенная марка, что указывает на возможное предполагаемое использование:

  • D400 — низкая плотность, материал не способен выдерживать нагрузки, используется только как дополнение для увеличения теплоемкости уже построенная стена;
  • от D500 до D700 — эти блоки подходят как для теплоизоляции, так и для конструкционного материала.Он выдерживает нагрузки, но невысокие. Поэтому его используют для возведения стен, высота которых не превышает двух этажей. Также из материала этой марки делают межкомнатные перегородки;
  • D700 и выше — но эта группа уже используется непосредственно для строительных работ. Из таких блоков можно построить несущие стены, которые впоследствии будут подвергаться большим нагрузкам.

Теперь, когда вы примерно представляете, что это за материал, давайте рассмотрим его преимущества и недостатки.

Преимущества

Итак, какие именно преимущества привлекают строителей к использованию газосиликатных блоков? Ведь не зря он в последнее время набирает все большую популярность. Напомним, какие характеристики необходимы материалу, из которого построены стены жилого дома: прочность

  • ;
  • низкая теплопроводность;
  • паропроницаемость.

О прочности мы уже говорили — если правильно выбрать марку, то блоки отлично подходят для возведения стен любого типа.А теперь давайте подробнее рассмотрим остальные характеристики.

Теплопроводность

Как упоминалось выше, алюминиевый порошок добавляется при производстве газосиликатных блоков, благодаря чему материал насыщается множеством пузырьков воздуха. А это, в свою очередь, придает блокам очень низкую теплопроводность.

Конечно, нельзя сказать, что одной тонкой стены хватит для сохранения тепла в доме. Некоторые говорят, что конструкция толщиной 35 сантиметров отлично защищает жилище от холода даже в суровые российские зимы.Спешим развенчать этот миф.

Если для вашего региона характерны морозы, то стены дома из газосиликатных блоков должны иметь толщину от 50 сантиметров и выше. Если не успели догнать этот показатель, то придется смонтировать внешний слой утеплителя по всей поверхности.

Но на самом деле даже необходимые 50 сантиметров — отличная особенность. Для наглядности сравним с другим материалом. Например, для достижения такой же теплопроводности он должен быть не менее 1.Толщина 5 метров! А здесь нужно всего 50 см. Согласитесь, разница впечатляет.

Если вы живете где-нибудь на юге, где климат не преподносит неприятных сюрпризов, то для стен вполне достаточно толщины в 35-40 сантиметров.

Паропроницаемость

Паропроницаемость так же необходима, как и теплопроводность. Для микроклимата в доме очень важна возможность естественной циркуляции пара. Благодаря все тем же пузырькам воздуха газосиликатные стены отлично улавливают лишнюю влагу из гостиной и выводят ее наружу.

А зимой, например, наоборот — воздух в помещении становится очень сухим из-за включения отопления, поэтому стеновые блоки любезно забирают влагу с улицы и переносят их в дом. Конечно, все это возможно только в том случае, если стены не будут покрыты демпфирующим слоем утеплителя. Но, как мы выяснили в предыдущем абзаце, в этом нет необходимости.

Как видите, основные необходимые характеристики удачно присутствуют. Но преимущества газосиликатных блоков не ограничиваются прочностью, теплопроводностью и паропроницаемостью.Также можно отметить:

  • легкость. По сравнению с бетонными блоками газосиликат в пять раз легче. Это, во-первых, очень приятно при работе, а во-вторых, заметно снижает нагрузку на фундамент конструкции. А транспортировка такого материала обходится дешевле из-за небольшого веса;
  • . Благодаря пористой структуре газосиликат отлично гасит звуковые колебания;
  • экологичность. Для производства используются натуральные компоненты, поэтому полученный продукт можно использовать для любых строительных целей.Грубо говоря, даже в качестве колыбели они не навредят;
  • огнестойкость. Газосиликатные блоки можно подвергать воздействию прямого пламени в течение трех часов. Часто этого времени достаточно, чтобы справиться с огнем в огне.

недостатки

Конечно, как и любой другой материал, газосиликатные блоки не имеют одного достоинства. Отзывы специалистов говорят, что есть моменты, которые необходимо учитывать при строительстве:

  • очень низкая механическая прочность. Несмотря на способность газосиликатного блока выдерживать большие нагрузки, он очень чувствителен к проникновению в его внутренний мир.Проще говоря, если туда вкрутить дюбель, он быстро вывалится, иногда с куском стены. На конструкцию из газосиликата можно повесить, возможно, легкую полку для размещения фоторамок, но книжный шкаф уже чреват разрушением блока;
  • Морозостойкость материала тоже довольно низкая. То есть без проблем выдерживает около пяти циклов замораживания-оттаивания, а потом начинает постепенно приходить в негодность;
  • Сама способность впитывать влагу, которую мы хвалили в параграфе о пароизоляции, на самом деле является палкой о двух концах.Поглощенная пористым блоком влага постепенно разрушает его структуру. Поэтому при всех преимуществах обеспечения микроклимата в доме такие стены постепенно теряют прочность;
  • по той же причине они подвержены плесени. Этот момент необходимо учитывать. Во-первых, стоит регулярно обрабатывать стены специальными противогрибковыми средствами. Во-вторых, ни в коем случае не утепляйте наружные стены изнутри. В целом эта процедура противопоказана для всех материалов, но в этом случае последствия могут быть особенно пагубными.Между утеплителем и стеной начнет образовываться конденсат, а постоянная влажность очень быстро приведет к образованию плесени и разрушению стены;
  • ограниченное количество отделок. На газосиликатные стены, состоящие из песка и цемента, он не подойдет, так как сразу же отвалится. Также плохо подходит гипс, потому что он не сможет качественно скрыть швы. В принципе, выход один. Возможно нанесение гипсовой штукатурки двойным слоем, что повысит ее маскирующие свойства и прочность.Но при резких перепадах температур он все равно постепенно потрескается, дом потеряет красоту и эстетичность.

Как видите, газосиликатные блоки таят в себе множество достоинств и недостатков. Но, если обратить внимание на растущую популярность его использования, можно сделать вывод, что преимущества все же перевешивают.

Кстати, к ним можно добавить еще один товар — цену. Строительство из газосиликата стоит довольно дешево. При этом вы получаете и простоту процесса, и качественную постройку с необходимыми характеристиками.

А мы на время прощаемся с вами и желаем удачного строительства!

Газосиликатный блок, относительно новый «представитель» строительной отрасли, стал известен не так давно, но уже успел зарекомендовать себя как недорогой, «популярный» строительный материал, который можно использовать при возведении любой строительный объект.

Как не жаль, но идеального строительного материала, увы, еще не придумали. Любой из существующих строительных материалов характеризуется как положительными, так и отрицательными показателями.Предлагаем остановиться на основных достоинствах и недостатках этих блоков, не пытаясь представить их в лучшем свете.

Преимущества Силикатные блоки

  • Тепло- и звукоизоляция .
    Они занимают первое место среди материалов с низкой теплопроводностью и низкой звукоизоляцией. Это связано с наличием в их структуре пузырьковой структуры. Ведь известен факт, что воздух — один из самых сильных удерживающих тепло. Ведь с увеличением количества пузырьков (плотности) теплоизоляция материала увеличивается.
  • Прочность. Этот материал не представляет интереса для грызунов, чего нельзя сказать, например, о дереве и различных видах кирпича. В связи с этим стены из газосиликата не боятся разрушения, создаваемого этими животными.
  • Экологичность. Газосиликатные блоки экологически чистые. Они не содержат опасных химикатов. Стены из них не представляют опасности для здоровья жителей. К тому же строительство жилья из этого материала не наносит большого вреда окружающей среде по сравнению, например, с деревом, ради которого вырубают леса.
  • Низкая стоимость. Строить дома из этого материала дешевле, чем из дерева или кирпича. Раствор для создания блока имеет довольно простой состав и неприхотлив в работе. Соответственно, цена полученного продукта очень разумная.
  • Легкость обработки. Газосиликатные блоки хорошо поддаются резке, а в некоторых случаях и бурению благодаря легкому пористому составу. Сам процесс возведения стены также не сложен. Блоки хоть и объемные, но не тяжелые.Поэтому возведение стен достаточно интенсивное и с минимальными трудозатратами.
  • Малый вес Так как газосиликатный блок имеет пористый состав, он намного легче, чем, например, кирпич. Несмотря на это, строители не рекомендуют слишком сильно экономить на закладке фундамента, считая, что процесс действительно достаточно дешевый. Газосиликатный блок требует надежной ленточной основы для обеспечения оптимальных фундаментных стен.

недостатки блоки силикатные

  • Хрупкость.Внутри блок не слишком плотный, причина тому — пористость состава, наличие пузырьков воздуха. Эти блоки следует очень осторожно транспортировать, перемещать и использовать в работе. Увы, даже минимальный удар может расколоть блок, образоваться трещины, и материал станет непригодным для строительства. Кроме того, строители советуют использовать в качестве страховки железобетонный пояс, который обеспечит дополнительную прочность.
  • Малоэтажное строительство. Силикатные блоки боятся больших нагрузок.По этой причине этот материал не используется при строительстве многоэтажных домов. Строительство должно быть не выше 1-2 этажей.
  • Боязнь влаги. Одним из существенных недостатков материала признана влагостойкость. Из-за этого газосиликатный блок теряет прочностные характеристики и разрушается. В связи с этим стены из блоков необходимо подвергнуть отделке внутри и снаружи. Лучше всего оштукатурить с применением теплоизоляционного материала.
  • Строительные ограничения.Из этого стройматериала невозможно построить, например, баню, сауну и т. Д. Это связано с тем, что материал боится повышенной влажности. В этом случае уместнее использовать кирпич.
  • Усадка. Стены из этого материала через некоторое время могут дать усадку. Как правило, усадка появляется на 20-25 день после возведения стены. До этого момента стена не должна подвергаться оштукатуриванию. Это связано с тем, что, если отделочные работы проводить сразу после установки блоков, может произойти раскол и разрыв в результате усадки.

Силикатные блоки …

Как известно, газосиликатный блок — это по сути пенобетон, структура которого напоминает ячейку. Изготовление этого агрегата в промышленной сфере осуществляется в специальной автоклавной печи, где смешиваются цемент, песок, известь и алюминиевая крошка, после чего смесь затвердевает при определенной температуре и давлении. Кстати, именно давление играет большую роль в получении прочной и плотной конструкции этого агрегата.

Из вышесказанного видно, что газосиликатные блоки, несмотря на все недостатки, обладают огромным количеством неоспоримых преимуществ. Все недостатки материала легко устранить, применив новейшие материалы, используемые в отделке. Благодаря газосиликатным блокам появляется возможность построить теплый, надежный и крепкий дом по очень привлекательной стоимости!

В последнее время большую популярность приобрели газосиликатные блоки, плюсы и минусы которых зависят от их характеристик.Эта отделка по своим свойствам схожа с искусственным камнем, но при этом в некоторых отношениях отличается в лучшую сторону. Сильные стороны газосиликатных блоков помогли им получить распространение на рынке строительных материалов.

Состав и разновидности газосиликата

Силикатный блок — это материал, который можно использовать для возведения первичных и второстепенных стен, заборов и других конструкций. Он относится к типу ячеистого бетона и изготавливается на основе следующих элементов:

  • Смеси связующие.
  • Порошок с содержанием алюминия.
  • Наполнители специальные.
  • Вода.

В состав таких блоков добавляется известь, что гарантирует взаимодействие с пенообразователем. Готовые изделия разрезаются на фигурки разных размеров: длина обычно 60 см, высота может варьироваться от 10 до 50 см, толщина около 20 см.

Газосиликат может быть самым разным в зависимости от плотности. Есть такие варианты:

  • Конструкционные с отметкой D700 или выше.Этот вид используется при возведении капитальных стен.
  • Конструктивно-теплоизоляционный с уровнем Д500-Д Может применяться для возведения заборов и стен 2-х этажных домов.
  • Класс теплоизоляции D Применяется не для возведения стен, а для улучшения теплоемкости уже возведенных поверхностей.

Блоки на основе газосиликата могут применяться для частного строительства малоэтажных домов, зданий промышленного типа, утепленных домов, сборных конструкций.

Преимущества использования газосиликата

К преимуществам газосиликатных блоков можно отнести следующие характеристики:

Эти преимущества помогли материалу найти широкое распространение. Но есть газосиликатные блоки и слабые места.

Минусы использования газосиликата

Несмотря на большое количество преимуществ, у такого материала есть недостатки, которые необходимо учитывать при строительстве.К недостаткам газосиликатных блоков можно отнести:

На поверхность из такого материала нельзя наносить цементно-песчаные растворы. Они плохо прилипнут к подобной поверхности и отвалятся. Специалисты рекомендуют использовать гипсовые составы, но нужно будет учесть определенный нюанс. Такой штукатурный раствор не сможет скрыть швы на стенах, а с наступлением зимы поверхность начнет трескаться. Это связано с тем, что гипсовая смесь не защищена от влажности и перепадов температуры.

Плюсы и минусы газосиликатных блочных домов

Производители такой отделки зданий утверждают, что по микроклимату постройки на основе газосиликата можно сравнить с деревянными конструкциями. К тому же процедура строительства не отличается особой сложностью и трудоемкостью, поэтому все работы можно выполнить без привлечения специалистов и в короткие сроки.

Этот материал способен гарантировать приемлемый показатель тепло- и воздухообмена, это возможно благодаря пористой поверхности газосиликата.Внутри здания в холодную погоду достаточно тепло, но для поддержания температуры потребуется провести гидроизоляцию. Для того, чтобы поверхность дышала, потребуется выполнить облицовку поролоном.

Простота строительства зависит от геометрии материала. Если блоки ровные, то возвести постройку несложно. В процессе строительства вам понадобится специальный клей. Использование цементной смеси приведет к образованию крупных швов.Из-за этого значительно снизятся теплопроводность и поверхностная прочность. Из-за серьезности блоков выполнить работу самостоятельно будет довольно сложно, потребуется помощь.

При строительстве нужно будет учесть ряд следующих нюансов:

  • Такой материал идеален для возведения 2-х этажных домов, но не более. Если нагрузка на блоки будет слишком большой, материал может не выдержать и разрушиться.
  • После возведения первого этажа дома необходимо выполнить монолитную обвязку ремнем.Только это позволит равномерно распределить вес второго этажа и крыши на нижние уровни. 3 ряда отделки нужно будет армировать сеткой на основе металла или листов.
  • В качестве основы для таких подстросов следует использовать монолитно-ленточные фундаменты, чтобы сэкономить деньги в процессе строительства не получится.
  • Построенные стены в течение года сжимаются. Этот нюанс необходимо учитывать при планировании облицовки внутренней поверхности. Из-за усадки штукатурка может быстро потрескаться, поэтому предпочтительнее использовать гипсокартон.

Газосиликат — материал не новый и хорошо известный профессионалам. Но в последнее время интерес к нему только растет. Бум загородного строительства, помноженный на желание максимально сэкономить на отоплении, вывел ячеистый бетон в лидеры рынка. Цена на автоклавные блоки значительно выше аналогов, изготовленных по более простой технологии.

Пористая структура во многом определяет высокие технические параметры.С одной стороны, готовые блоки действительно легкие и теплые, с другой — ячеистая матрица из газобетона намного менее прочна, чем монолит. О разнице газосиликатных и газобетонных блоков читайте в.

Плотность получаемого газосиликата колеблется от 300 до 800 кг / м3, он делится на три группы:

1. Теплоизоляция — легчайший материал массой до 400 кг / м3, не очень прочный, но с лучшими показателями энергосбережения.Только 2,5-3,5 МПа выдерживают сжатие, но их теплопроводность едва достигает 0,1 Вт / м · ° С.

2. Конструктивно-теплоизоляционный (500-600 кг / м3) — может использоваться для возведения самонесущих и легконагруженных стен. Это внутренние перегородки блоков и коробов домов высотой 1-2 этажа. Их прочность составляет 2,5-5 МПа, а теплопроводность — 0,118-0,15 Вт / м · ° С.

3. Конструкционный — полноценный строительный материал плотностью от 700 до 800 кг / м3 и устойчивостью к сжимающим нагрузкам 5-7 МПа и выше.Характеристики теплоизоляции оставляют желать лучшего (0,165-0,215 Вт / м · ° С), но они также превосходят соответствующие параметры более традиционных вариантов, таких как кирпич или монолитный бетон.

Все блоки негорючие (группа НГ) и при этом обладают хорошей паропроницаемостью, которая также зависит от удельного веса. Чем легче автоклавный бетон, тем лучше он «дышит», переходя из пор от 0,14 до 0,23 мг / м · ч · Па.

Обзоры использования блоков

«Мне понравилось работать с газосиликатом.Тем более что решила купить варианты с гранями паз-гребень и ручками со стороны завязывания — цена такая же. Стены пришлось строить самому, поэтому небольшой вес и простота монтажа для меня оказались серьезными плюсами. Расход клея оказался в полтора раза больше, чем обещал производитель. Но швы у меня (далекого от строителя) все же вышли аккуратно и ровно. Единственный минус — эти блоки очень быстро впитывают воду. Мне пришлось спешить с Aquasol, чтобы добраться до финиша.”

Сергей, Воронеж.

«Для меня все преимущества газосиликатного блока очевидны, но продукция очень требовательна к технологии строительства. Одно время пришлось поссориться с прорабом, который не хотел делать бронепояс по периметру для перекрытия мансарды — ребята на работе хорошо меня вовремя просветили. В итоге привез еще пару штабелей кирпичей, а бригада все же выложила мне твердый бордюр. Так что теперь у меня теплый, а главное крепкий дом на даче.За три года трещин не появилось. ”

Роман, Нижний Новгород.

«То, что газобетон отлично распиливается, просверливается и забивается гвоздями, безусловно, является плюсом. Но он очень хрупкий и сначала я даже немного испугалась, если мой дом рухнет. Когда на место были принесены стопки якобы газосиликата Hebel местного разлива, я был в ужасе. Несмотря на поддоны, угловую отделку и несколько слоев пленки, некоторые блоки прибыли со сколами по бокам. В общем, я бы всем посоветовал покупать с наценкой не 10%, как другие штучные товары, а все 20%, потому что в процессе они все равно много побьют.”

Николай, Москва.

«И результат мне понравился. Кладка из блоков автоклава ровная, аккуратная, штукатурка требует минимум. Но и стены нельзя оставлять полностью без него, — правильно говорят отзывы специалистов о газосиликате. Три года назад я построил из него гараж: на цементном растворе и без облицовки. Так через пару зим нижние ряды покрылись мелкими трещинами, начали осыпаться, а внутри появился запах плесени. ”

Валерий, ул.Петербург.

«Я вместе с братом видел дом из газосиликата в другом городе. Все как положено: оштукатурены и покрашены. Но только при постукивании по стенам слышно, что есть серьезный отслой отделки. В одном месте сбили сами, а под гипсовыми крошащимися блоками и белым песком. Оказывается, строители не удосужились сделать пароизоляцию изнутри помещения и закрепить хоть какой-то утеплитель на фасаде. Точку росы сместили ровно в толщу стены, где благополучно накапливалась влага, а зимой она там замерзала, не находя выхода через штукатурку.”

Подведем итоги плюсов и минусов

Основные преимущества автоклавного газобетона:

  • Легкий вес с большими габаритами камней, что позволяет быстро возвести ящик дома даже в одиночку.
  • Отличная геометрия — блоки обрезаны по размеру, что позволяет получить правильную форму и идеально ровные края. А это минимальная толщина швов и небольшой расход клеевой смеси.
  • Низкая теплопроводность, сравнимая только с деревянным массивом, дает возможность возводить стены небольшой толщины и минимизировать затраты на дополнительное утепление.

Главное преимущество газосиликата в том, что с его помощью строительство дома стало доступнее для людей, у которых не хватает денег на услуги подрядчиков, но которые хотят получить действительно комфортное жилье. По энергоэффективности и экологичности такой материал можно сравнить с деревянным брусом. Разница лишь в том, что он проще в установке и по цене блоков выходит экономия 30-40%.

С одной стороны, нарезка дополнительных элементов и укладка штроба для армирования не вызывает никаких затруднений.С другой стороны, прикрепить к таким стенам тяжелые навесные конструкции будет проблематично.

Они хорошо утепляют дом, хорошо пропускают воздух, регулируя микроклимат в помещении, но также легко впитывают влагу, которая постепенно разрушает блоки изнутри. Без качественных пропиток и защитных покрытий оставлять их надолго нежелательно. Этим же объясняется невысокая морозостойкость, которая даже в очень плотных вариантах не превышает 35-50 циклов.

Когда следует предпочесть газосиликат?

Строительство из автоклавного бетона имеет смысл в южных и центральных регионах России при не слишком влажном климате. В этом случае удастся обойтись сравнительно небольшой толщиной стен и минимальным количеством утеплителя. А когда строительство дома уже завершено, но есть необходимость снизить потери энергии, для создания теплого контура можно использовать легкие газовые силикаты плотностью до 400 кг / м3.

Пористый бетон не отличается большой прочностью, поэтому его применяют только для строительства малоэтажных зданий в 2-3 этажа. Хрупкие блоки совершенно неспособны противостоять изгибающим нагрузкам и нуждаются в жестком основании, не позволяющем стенам коробиться во время сдвигов или сезонного пучения грунта. Если в силу особенностей грунта все же приходится использовать свайно-ростверковый, ленточный или монолитный фундамент, имеет смысл обратиться к легким стеновым блокам. Они снизят нагрузку на основание, и его можно сделать не таким мощным.

Также можно будет сэкономить на строительстве на участке небольших подсобных построек (гараж, подсобное помещение, летняя кухня). Здесь вполне можно обойтись неглубоким ленточным фундаментом.

Стоимость

Производитель Размеры, мм Класс плотности
D 400 D 500 D 600
Ytong 600x300x250 4750 4900 5510
Бонолит 600x200x250 3340 3300 2950
Евроблок 600x300x400 2300 2610 3020
КЗСМ 600x200x375 2820 2890 3200
Поритеп 600x300x200 2750 3090 3210
Эл-блок 600x300x200 3150 3150 3250
Биктон 600x400x450 3010 3280 3570

Masonry Block — обзор

Результаты, полученные по характеристикам кирпичных блоков, содержащих MIBA в качестве заполнителя, представлены следующим образом:

Внешний вид: Черные металлы в MIBA потенциально могут приводить к образованию пятен на внешней поверхности блоков; однако с этим можно справиться, подвергнув материал стандартной обработке магнитным разделением для уменьшения содержания этих железистых компонентов (Berg and Neal, 1998b; Wiles and Shepherd, 1999).Кроме того, не поступало никаких негативных отзывов об эстетике продуктов, и действительно, было показано, что блоки MIBA совместимы с визуализацией внутренних стен, без видимых неприглядных пятен, высолов, отслаивания или пузырей (Jansegers, 1997).

Удельный вес: более низкий удельный вес MIBA (среднее значение 2,35, определенное ранее в Главе 4) привело к уменьшению удельного веса при использовании в качестве замены песка и гравия; однако блоки MIBA в целом по-прежнему относились к категории средних, а не легких (Berg and Neal, 1998a, b; Ganjian et al., 2015; Холмс и др., 2016; Лауэр, 1979; Siong and Cheong, 2004). Неправильная форма частиц, высокая пористость и связанные с ними высокие водопоглощающие свойства также могут влиять на объемное наполнение во время формования, и поэтому было обнаружено, что включение летучей золы в качестве цементного компонента и суперпластификатора в качестве добавки привело к увеличению количества смеси. плотность за счет улучшенного объемного заполнения во время формования (Berg and Neal, 1998a).

Прочность: Снижение прочности на сжатие и растяжение было очевидным при сравнении продуктов MIBA с их аналогами из натуральных заполнителей.Тем не менее, требования к прочности во многих применениях блоков не являются чрезмерно высокими, и действительно, смеси, включающие MIBA, удовлетворяют соответствующим требованиям прочности ненесущих элементов (Siong and Cheong, 2004), несущих элементов (Berg, 1993; Berg and Neal, 1998a; Siong and Cheong, 2004), блоки мощения (с добавлением волокна) (Ganjian et al., 2015) и блокирующие блоки (шлак MIBA) (Katou et al., 2001). Как предполагалось ранее, включение летучей золы в качестве цементного компонента или добавки суперпластификатора привело к улучшению объемного заполнения во время формования и привело к улучшенным прочностным характеристикам (Berg and Neal, 1998a).

Поглощение: Увеличение водопоглощения было зарегистрировано с использованием МИБА в качестве агрегата в блоках. В соответствии с характеристиками, очевидными ранее для раствора и бетонных смесей, замена мелкого заполнителя на MIBA привела к большему увеличению абсорбции по сравнению с грубым заполнителем. Например, при использовании MIBA для замены фракций заполнителя размером 4 + 6 мм замена фракции более мелкого размера приводила к удвоению абсорбции смеси, в то время как блоки с заполнителем MIBA диаметром 6 мм работали сравнимо с контролем и имели значения поглощения ниже целевого предела 6% BS EN 1338 (2003).Аналогичным образом, из другого исследования было очевидно, что уровень замещения мелкозернистого заполнителя MIBA должен быть ограничен до 20%, чтобы соответствовать целевому пределу максимального водопоглощения 12% для несущих кирпичных блоков, приведенному в ASTM C90-11b (2011) (Holmes и др., 2016). Дальнейшая работа также показала, что более высокие абсорбционные свойства блоков MIBA можно считать приемлемыми для определенных типов применений, при условии, что не было очевидных проблем с долговечностью (Jansegers, 1997).

Усадка: Несмотря на более высокие водопоглощающие свойства, Jansegers (1997) не сообщил об отрицательном влиянии на характеристики усадки при сушке блоков с MIBA в качестве полной замены грубого заполнителя.Действительно, в другом исследовании (Berg and Neal, 1998b) блоки, изготовленные из MIBA, имели гораздо более низкие результаты усадки при высыхании по сравнению с легкими каменными блоками, изготовленными из коммерческого заполнителя.

Всплывающие окна: Как обсуждалось ранее относительно внешнего вида блоков, коррозия черных металлов, присутствующих в MIBA, может повлиять на структуру блоков. В некоторых случаях это также вызывало выскакивание и растрескивание (Berg and Neal, 1998b; Wiles and Shepherd, 1999), хотя, опять же, эту проблему можно преодолеть, уменьшив количество фракций черных металлов, присутствующих в MIBA, с помощью стандартной обработки магнитной сепарацией.

Стойкость к замораживанию-оттаиванию: Было показано, что блоки, содержащие MIBA, обладают устойчивостью к замораживанию-оттаиванию на том же уровне, что и коммерческие бетонные блоки, и удовлетворяют требованиям ASTM C90 (2011) для несущих блоков каменной кладки (Berg and Neal, 1998a ). Подобная устойчивость была также очевидна при использовании MIBA в качестве крупного заполнителя в полых строительных блоках (Jansegers, 1997), а также в другом проекте, в котором MIBA заменяла фракцию заполнителя размером 4 или 6 мм, хотя когда и то, и другое (4- и 6- мм) были заменены, блоки не соответствовали пределам устойчивости к замерзанию-оттаиванию BS EN 1338 (2003) для блоков дорожного покрытия (Ganjian et al., 2015). Эти результаты согласуются с результатами по другим свойствам блоков, предполагая, что MIBA может быть включен в этот тип приложения, хотя замещающий контент, возможно, придется ограничить, особенно при замене более мелких фракций размера агрегата.

Огнестойкость: блоки, содержащие МИБА в качестве заполнителя, обеспечивали хорошую стойкость к воздействию огня и, действительно, характеристики этих блоков по сравнению с обычными блоками (Breslin et al., 1993).

Сопротивление скольжению: в некоторых областях применения, например, в брусчатке, сопротивление скольжению может быть важным свойством. Было обнаружено, что блоки, использующие MIBA в качестве замены для фракций заполнителя размером 4, 6 или 4 плюс 6 мм, обладают отличным сопротивлением скольжению, классифицируемым как имеющие чрезвычайно низкий потенциал скольжения, согласно BS EN 1338 (2003) (Ganjian et al. др., 2015). Неправильная форма частиц MIBA, вероятно, оказала благоприятное влияние на этот аспект характеристик блока.

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности. Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.


Настройка вашего браузера для приема файлов cookie

Существует множество причин, по которым cookie не может быть установлен правильно. Ниже приведены наиболее частые причины:

  • В вашем браузере отключены файлы cookie. Вам необходимо сбросить настройки своего браузера, чтобы он принимал файлы cookie, или чтобы спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
  • Ваш браузер спрашивает вас, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались.
    Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, нажмите кнопку «Назад» и примите файлы cookie.
  • Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Если вы подозреваете это, попробуйте другой браузер.
  • Дата на вашем компьютере в прошлом. Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г.,
    браузер автоматически забудет файл cookie. Чтобы исправить это, установите правильное время и дату на своем компьютере.
  • Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie.
    Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.

Почему этому сайту требуются файлы cookie?

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу. Чтобы предоставить доступ без файлов cookie
потребует, чтобы сайт создавал новый сеанс для каждой посещаемой страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.


Что сохраняется в файле cookie?

Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в cookie; никакая другая информация не фиксируется.

Как правило, в файлах cookie может храниться только информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта. Например, сайт
не может определить ваше имя электронной почты, пока вы не введете его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступа к
остальной части вашего компьютера, и только сайт, который создал файл cookie, может его прочитать.

Герметизация трещин в цементе с помощью микрокапсулированного силиката натрия

В тоннах бетон является самым потребляемым материалом на планете. Выбросы углекислого газа, связанные только с производством цемента, составляют около 5% глобальных выбросов CO 2 [1]. Бетон относительно дешев, универсален и обладает высокой прочностью на сжатие. С другой стороны, прочность на разрыв и пластичность бетона ограничены, и по этой причине используется стальная арматура.Растрескивание железобетона неизбежно из-за механических воздействий, воздействий окружающей среды или их сочетания. Хотя микротрещины определенных размеров (менее 0,40 мм) не обязательно влияют на структурную целостность бетона, они распространяются и сливаются, образуя более крупные сквозные трещины, которые могут повлиять на целостность конструкции. Но даже если микротрещины не срастаются, они все равно представляют угрозу для конструкции, поскольку могут стать каналами, по которым коррозионные вещества могут проникать в бетон.

Коррозия стали может быть вызвана химическим воздействием сульфатов, морской воды или кислот. Коррозия стали приводит к образованию продуктов расширения, которые приводят к дальнейшему растрескиванию бетона. В крайних случаях это в конечном итоге вызывает растрескивание и, следовательно, дальнейшую инфильтрацию в результате увеличения проницаемости. Полное разрушение стальной арматуры или предварительно напряженных арматурных элементов может в таком случае привести к катастрофическому разрушению конструкции. По этой причине было бы полезно, если бы трещины могли быть заделаны, когда они выходят на поверхность.В настоящее время приемлемые уровни характеристик бетонных конструкций поддерживаются за счет дорогостоящих плановых осмотров и ремонта. Подсчитано, что около 40–60% европейского строительного бюджета выделяется на ремонт и обслуживание существующих конструкций, большая часть из которых представляет собой бетонные конструкции [1]. В Великобритании размер ремонтной отрасли Великобритании превышает 1 миллиард фунтов стерлингов [2]. Только в Соединенных Штатах ежегодные затраты на ремонт, защиту и усиление бетонных конструкций оцениваются в пределах от 18 до 21 миллиарда долларов США [3].

Были изучены различные методы защиты стали от этих агрессивных веществ и потенциальной коррозии. Они включают в себя поверхностную гидроизоляцию, арматуру с эпоксидным покрытием, арматуру из нержавеющей стали, армирующую пластиковую арматуру, армированную волокном, и катодную защиту. Однако ни один из этих методов не решил эту текущую проблему, и все они имеют значительные технические или экономические ограничения [4, 5].

Современные нормы проектирования бетона ограничивают допустимую ширину трещин.Еврокоды ограничивают ширину трещины до 0,40 мм для железобетона в предельном состоянии по эксплуатации [6]. В других классах конструкций, например, для водоудерживающих конструкций или бетона высокой плотности для ядерных применений, бетон должен считаться непроницаемым, и по этой причине ширина трещины ограничивается 0,05–0,20 мм в зависимости от условий воздействия и класса герметичности [7].

Бетон действительно обладает некоторой внутренней способностью к самовосстановлению и способен заделывать трещины ограниченной ширины микронного размера.Различие между герметизацией и заживлением заключается в том, что последнее обеспечивает восстановление механических свойств, в то время как первое проявляется в визуальном закрытии трещины или восстановлении в индикаторе долговечности. Различные химические, физические и механические процессы способствуют аутогенному (синониму аутогенного) самовосстановлению [8]. Хирн и Морли [9] классифицировали различные механизмы аутогенного заживления, а также степень их влияния. В раннем возрасте продолжающаяся гидратация цемента в основном отвечает за закрытие трещин.В частности, если имеет место недостаточное перемешивание вяжущего материала, негидратированные ядра цемента остаются диспергированными в цементной матрице. Объем цементного геля, полученного в результате гидратации, примерно в 2,3 раза превышает исходный объем цемента для обычного портландцемента (OPC) [10] и, таким образом, может обеспечить эффективное закрытие трещин. В более позднем возрасте осаждение карбоната кальция является основным механизмом, способствующим самозамораживанию цемента. Карбонизация гидроксида кальция происходит в присутствии диоксида углерода.Максимальная ширина трещины, которую можно залечить аутогенными средствами, зависит от многих факторов, включая тип и количество цемента, использование и тип дополнительных вяжущих материалов (SCM), возраст бетона, ширину / длину трещины и лечебная среда [8].

Улучшение аутогенного заживления может быть достигнуто за счет использования SCM, таких как доменный шлак (BFS) и летучая зола (FA) [11, 12]. BFS и FA улучшают аутогенное заживление, увеличивая дополнительную гидратацию.Причина этого в том, что BFS и FA гидратируются медленнее, чем цемент, и поэтому в матрице остается больше непрореагировавших связующих материалов. Расширяющие агенты [13, 14], а также кристаллические добавки [15] также использовались для заживления трещин до 0,4 мм. Было обнаружено, что образцы с кристаллическими добавками имеют более высокое значение pH, что способствует осаждению карбоната кальция и обеспечивает повышенную защиту от коррозии. Добавление SCM для улучшения аутогенного заживления не считается автономным заживлением, поскольку их обычно добавляют в цементные материалы.

Добавки волокон использовались для создания инженерных цементных композитов (ECC). Здесь заделка волокон вызывает распространение множества микротрещин определенной ширины при нагрузке; в отличие от нескольких очень больших трещин, которые наблюдались бы в обычном бетоне. Это ограничение ширины трещины позволяет цементному материалу восстанавливаться самостоятельно. Несколько исследователей изучали аутогенное заживление ЭКК в лаборатории [16], в естественной среде [17], а также в щелочной и хлоридной среде [18, 19].

Автономное самовосстановление отличается от аутогенного самовосстановления тем, что в нем используются компоненты материала, которые в противном случае не были бы обнаружены в материале [1]. Эти материалы можно добавлять непосредственно в цементную смесь или хранить с использованием материала-носителя. Благодаря использованию этих специально разработанных дополнений исцеляющий потенциал и производительность улучшаются. Dry был первым, кто исследовал автономное заживление бетона путем инкапсуляции герметиков, клея и гидроизоляционных химикатов в стеклянные трубки [20–22].Трубки помещались в растянутую секцию бетонных образцов. Когда произошло растрескивание, трубки высвободили свое содержимое и заполнили объем трещины. С тех пор различные заживляющие агенты были исследованы на предмет их эффективности при герметизации или заживлении трещин в цементных материалах [23]. Их характеристики количественно оцениваются по механическому восстановлению или показателю долговечности. Совсем недавно инкапсулированные минералы были выбраны из-за их улучшенной совместимости с затвердевшей цементной матрицей, а также низкой стоимости [24].Заживляющие агенты на основе диоксида кремния, такие как силикат натрия, считаются отличными минеральными кандидатами для самовосстановления вяжущих материалов. Силикат натрия реагирует с гидроксидом кальция (CH) в присутствии воды с образованием геля гидрата силиката кальция (C – S – H) — основного продукта гидратации цемента. Реакция между силикатом натрия и гидроксидом кальция в присутствии воды описывается следующим образом:

Превращение гидроксида кальция (CH) в C – S – H является благоприятным, поскольку присутствие CH отрицательно сказывается как на химической, так и на механической прочности цемента. .CH растворим в воде и подвержен действию кислоты. Кроме того, границы раздела вокруг CH обычно очень пористые, что увеличивает проницаемость и снижает прочность [25]. Силикат натрия уже нашел множество применений в цементных материалах. Например, он используется в качестве щелочного активатора в цементах, активируемых щелочами [26]. В бетоне он используется как ускоритель схватывания, а также применяется в виде силикатной минеральной краски для улучшения гидроизоляции и увеличения долговечности [25, 27]. Хуанг и Е [28] добавили силикат натрия, хранящийся в губке, запечатанной воском (диаметр капсулы 5 мм), в КЭП.Использование большой объемной фракции капсул было больше, чем способность реагировать с CH в цементирующей матрице. По этой причине наблюдалась кристаллизация остаточного силиката натрия. Было обнаружено, что эффективность самовосстановления сильно зависит от концентрации силиката натрия. Формиа и др. [29] заключили силикат натрия в цилиндрические цементирующие полые трубы различного диаметра, полученные методом экструзии. Было обнаружено, что раствор силиката натрия не выделялся из маленьких (внутренний диаметр 2 мм) трубок.Однако использование экструдированных труб большего размера (внутренний диаметр 7,5 мм) привело к значительному восстановлению нагрузки и жесткости даже после второй стадии повторной загрузки. Канеллопулос и др. [24] исследовали эффективность заживляющих агентов на основе диоксида кремния, используя стеклянные флаконы, помещенные в сечение растяжения образцов строительного раствора в различных условиях заживления. Трещины, вызванные трехточечным изгибом (3PB), привели к высвобождению инкапсулированного материала и его последующей реакции с цементной матрицей. Результаты показали способность силиката натрия восстанавливать сорбционную способность и газопроницаемость до значений, сопоставимых с образцами без трещин.

Автономное самовосстановление с использованием встроенных микрокапсул (капсулы диаметром менее 1000 мкм) было впервые разработано Уайтом и др. [30] для полимерных материалов. С тех пор предложенная технология нашла применение в других материалах, таких как металлы, керамика и бетон [31]. Фундаментальный принцип этого механизма самовосстановления заключается в том, что когда трещины распространяются в цементной матрице, они разрушают диспергированные капсулы, и их содержимое (материал груза) высвобождается в объем трещины.В автономном самовосстанавливающемся бетоне посредством микрокапусуляции автогенная способность цемента повышается за счет добавления микрокапсул. В зависимости от механизма самовосстановления этот материал груза может реагировать с цементной матрицей (продукты гидратации и карбонизации) или окружающей средой (воздух, CO 2 , влага) с образованием продуктов, которые герметизируют или залечивают трещину. Несколько исследователей добавили микрокапсулированный силикат натрия в цементные материалы. Пеллетье и др. [32] добавляли микрокапсулы к образцам строительного раствора с объемной долей 2%.Были индуцированы случайные микротрещины, и способность образцов, содержащих микрокапсулы, восстанавливать ударную вязкость и прочность на изгиб после заживления сравнивалась с контрольными образцами. Однако отсутствуют характеристики микрокапсул, а также данные о размере трещин, залеченных в образцах. Гилфорд и др. [33] сосредоточились в основном на том, как параметры приготовления микрокапсул (температура, скорость перемешивания, pH) влияют на толщину оболочки и размер микрокапсул. Микрокапсулы добавляли к цилиндрическим образцам бетона, которые были повреждены, и оставляли для заживления в течение 48 часов.Было обнаружено, что добавление микрокапсул увеличивает жесткость после заживления до уровня выше, чем до повреждения. В обоих отчетах Пеллетье и др. И Гилфорда и др. Отсутствуют подтверждения выживаемости микрокапсул во время смешивания, а также доказательства высвобождения при растрескивании. Кроме того, количественное описание реакции между микрокапсулированным материалом и цементирующей матрицей необходимо для определения объемной доли микрокапсул, необходимой для достижения определенного уровня заживления.

Поскольку исследователей больше всего интересует способность к самовосстановлению, вызванная добавлением микрокапсул, о влиянии добавления микрокапсул на механические свойства имеется ограниченное количество сообщений. Отсутствуют также сообщения о влиянии добавления микрокапсул на реологические свойства цементного теста. При оценке возможности автономной системы самовосстановления, включающей микрокапсулы, наиболее важно описать влияние добавления микрокапсул на исходные свойства вяжущего материала.Если свойства значительно ухудшаются, и это значение падает ниже требуемого для применения, следует использовать меньшую пропорцию микрокапсул или выбранные микрокапсулы могут быть отброшены как непригодные.

Микрокапсульные добавки широко используются в строительной отрасли. Обычно используются для воздухововлечения, контроля температуры с использованием материалов с фазовым переходом и повышения огнестойкости [34]. Существует множество физических, механических, экологических, технологических и практических требований к микрокапсулам, используемым специально для самовосстановления вяжущих материалов [35].Жизненно важным физическим требованием является то, что микрокапсулы должны выдерживать агрессивный процесс перемешивания бетона. Сюда входят нагрузки, действующие от агрегатов, а также от смесительного оборудования. Однако они должны быть достаточно хрупкими, чтобы разорваться при распространении трещин. Это основное требование было удовлетворено за счет использования микрокапсул, которые проявляют каучукоподобные и эластичные свойства при гидратации (то есть в процессе смешивания), но изменяют свое хрупкое стеклообразное состояние при отсутствии гидратации (т.е.е. при отверждении материала) [36].

Предполагается, что эффект добавления микрокапсул, содержащих силикат натрия, на гидратацию цемента двоякий. Во-первых, добавление микрокапсул создает сферические пустоты, которые препятствуют связыванию продуктов гидратации цемента. Это снижает гидратацию и, следовательно, снижает количество выделяемого тепла. Во-вторых, если во время перемешивания какие-либо капсулы сломаются, высвобождающийся силикат натрия ускорит гидратацию цемента.

Влияние добавления микрокапсул на механические свойства вяжущего материала зависит от множества переменных, таких как размер микрокапсул, механические свойства микрокапсул, а также прочность связи между микрокапсулами и цементирующей матрицей.Если микрокапсулы относительно малы по сравнению со средним размером частиц OPC (5–30 мкм), возможно, они улучшают долговечность и механические свойства за счет заполнения ранее существовавших пустот в цементирующей матрице. Более крупные микрокапсулы способны нести большее количество заживляющего агента, и было показано, что при фиксированной объемной доле более крупные микрокапсулы обеспечивают повышенную эффективность заживления [37]. Если материал оболочки имеет высокую прочность и жесткость, а также хорошие свойства сцепления с цементирующей матрицей, то добавление микрокапсул может улучшить свойства.Дисперсные сферические частицы широко добавляются в композиты, армированные частицами, для улучшения как механических, так и физических свойств [38].

Целью данной работы является описание влияния добавления микрокапсул, содержащих силикат натрия, на реологические и механические свойства цемента. Количественно оценивается эффективность микрокапсулированного силиката натрия для закрытия трещин и снижения сорбционной способности. Используются две разные микрокапсулы, инкапсулирующие как жидкий, так и твердый силикат натрия.Также дается качественное описание реакции между материалами груза и цементной матрицей.

Характеристики микрокапсул

Две разные микрокапсулы, используемые для автономного самовосстановления цементирующих материалов, L500 и T130, были предоставлены Lambson Ltd и Thies Technology, Inc. соответственно. Микрокапсулы L500 содержат жидкий раствор силиката натрия, диспергированный в минеральном масле и эмульгаторе. Количество силиката натрия составляет примерно 42% от всего инкапсулированного материала.Микрокапсулы T130 производятся методом полимеризации in situ с использованием полиомочевины в качестве материала оболочки. Сводные характеристики микрокапсул приведены в таблице 1. Изображения микрокапсул, полученные с помощью оптического микроскопа, можно увидеть на рисунке 1. Наблюдалось набухание микрокапсул в воде (микрокапсулы L500 больше, чем микрокапсулы T130) и возвращались к своему первоначальному размеру после сушки. . Они сохраняли свою конструктивную целостность в течение всего этого периода, таким образом сохраняя герметизированный грузовой материал.Подтверждена долговременная выживаемость при высоком pH (> 13), а также в растворе хлорида кальция.

Таблица 1.
Свойства микрокапсул, содержащих силикат натрия.

Имя Материал корпуса Грузовой материал Средний размер ~ (мкм)
L500 Арабский желатин-камедь Na 2 SiO 3 (в жидком растворе) 500
T130 Поли-мочевина Na 2 SiO 3 (твердый) 130

Увеличить

Уменьшить

Сбросить размер изображения

Рисунок 1.Микроскопические изображения микрокапсул Т130 (а) и L500 (б).

Загрузить рисунок:

Стандартный образ
Изображение высокого разрешения

Добавление микрокапсул в цементное тесто

Микрокапсулы L500 и T130 были смешаны с цементным тестом. Микрокапсулы были добавлены в цемент CEM I 52,5N, изготовленный в соответствии с требованиями BS EN 197-1. Поскольку микрокапсулы L500 диспергированы в жидком растворе, они извлекаются с помощью фильтровальной бумаги и вакуумного насоса. После извлечения они находятся в гидратированном состоянии и по этой причине вряд ли впитают много воды при добавлении в цементную смесь.Микрокапсулы T130 находятся в порошкообразной форме и поэтому добавляются непосредственно в цементирующую смесь.

Изотермическая калориметрия для гидратации цемента

Высокоточный изотермический калориметр Calmetrix I-Cal 2000, соответствующий стандарту ASTM C1679, был использован для измерения теплоты гидратации OPC с добавками микрокапсул. Микрокапсулы добавляли в объемных долях (V f ) 4% к цементному тесту с соотношением воды к цементу (мас. / Ц) 0,4. Таким образом, были исследованы три различных смеси; (1) только OPC, (2) OPC с добавлением 4% микрокапсул L500 и (3) OPC с добавлением 4% микрокапсул T130.Термостат устанавливали на 23 ° C и оставляли для стабилизации на 24 часа. Предварительное кондиционирование цементного порошка и воды происходило в течение 2 часов перед их перемешиванием в течение одной минуты с помощью пластиковой ложки. Используемые количества цемента и воды составляли 30 г и 12 г соответственно, а масса микрокапсул составляла 0,4 г. Затем в течение 48 часов проводили регистрацию теплоты гидратации. Этого времени было достаточно для получения пика начального схватывания. Пиковая мощность рассчитывается как максимальная мощность (первый пик) за вычетом мощности в течение периода индукции (первый минимум).Затем начальное время схватывания рассчитывалось как время при одной трети пиковой мощности.

Проверка вязкости с помощью реометрии

Реометр Brookfield DV3T использовался для измерения вязкости смесей. И снова были исследованы три различных микса; (1) только OPC, (2) OPC с 4% микрокапсулами L500 и (3) OPC с микрокапсулами 4% T130. Образцы готовили путем перемешивания цементной пасты в течение трех минут перед помещением 10 мл в чашку для образца реометра. Шпиндель SC4-27 вставляли перед тем, как оставить образец для отстаивания в течение пяти минут.По истечении этого времени в течение одной минуты выполняли предварительный сдвиг от 0 до 30 с -1 , чтобы стереть предысторию сдвига из-за перемешивания. Затем образец оставляли на 30 с для стабилизации. После этого была получена зависимость напряжения сдвига от скорости сдвига, подвергая образец скорости сдвига, изменяющейся от 8,5 с -1 до 60 с -1 (нарастание) и обратно до 8,5 с -1 (нарастание). вниз) [39]. Затем для получения (пластической) вязкости использовали градиент линейной регрессии участка линейного снижения напряжения сдвига в зависимости от скорости сдвига.

Отливка и процедура испытаний

Образцы в виде куба

Образцы в виде куба (40 × 40 × 40 мм) были отлиты для количественной оценки влияния добавления микрокапсул на предел прочности при сжатии (ППС) цементного теста. Микрокапсулы добавляли в объемных долях в диапазоне от 0% до 4% с единичными интервалами к OPC при соотношении 0,4 мас. / Ц. Смешивание образцов осуществляли с использованием пищевого блендера Kenwood 1500 Вт. Образцы уплотняли на вибростоле, а затем покрывали пластиковой пленкой для предотвращения испарения воды.Через 24 часа образцы были извлечены из формы и погружены в воду при постоянной температуре окружающей среды (21 ° C ± 1). Четыре кубика были испытаны через 7, 14, 28 и 56 дней после дня литья с использованием сервогидравлической испытательной рамы 250 кН. .

Призматические образцы

Были испытаны три различные цементные смеси, все с водоцементным соотношением 0,4. Первый был контрольной смесью только цемента и воды. Остальные две смеси содержали добавление каждой из микрокапсул T130 и L500 в количестве 4% (приблизительно 1.3% от массы цемента). Смеси были приготовлены таким же образом, как описано выше, и шесть призм (40 × 40 × 160 мм) были отлиты для каждой из трех смесей. Образцы были отлиты с добавлением 1,6 мм проволоки из мягкой стали (рис. 2) в сжимающую секцию призм с крышкой 10 мм от верха для предотвращения полного разделения образца. Через 7 дней после даты отливки образец извлекали из среды, погруженной в воду, и затем с помощью алмазной настольной пилы создавали центральную выемку 3 мм.Это было сделано для того, чтобы трещины возникли в центре образца во время испытаний. Образцы подвергались механическому растрескиванию при трехточечном изгибе с использованием статической испытательной рамы Instron 5567 30 кН со скоростью 0,125 мм с -1 (рис. 3). Ширина трещины контролировалась с помощью щупа (рис. 4), и испытание прекращалось автоматически, когда измеренная ширина достигала 0,3 мм. Образцы были получены с помощью оптической микроскопии для измерения ширины трещины после разгрузки, а также для наблюдения за заживлением трещин.

Увеличить

Уменьшить

Сбросить размер изображения

Рис. 2. Добавление стальной проволоки в призматические образцы для предотвращения полного разделения образцов.

Загрузить рисунок:

Стандартный образ
Изображение высокого разрешения

Увеличить

Уменьшить

Сбросить размер изображения

Рис. 3. Проведение испытаний на трехточечный изгиб (3PB) для образования единственной центральной трещины в образцах цемента.

Загрузить рисунок:

Стандартный образ
Изображение высокого разрешения

Увеличить

Уменьшить

Сбросить размер изображения

Рис. 4. Контроль ширины трещины в образцах с помощью зажимного калибра. Тестирование автоматически прекращается, когда ширина достигает 0,3 мм.

Загрузить рисунок:

Стандартный образ
Изображение высокого разрешения

Испытания на долговечность

Испытания сорбционной способности проводились с использованием краткосрочного одномерного эксперимента.Сорбционная способность — это мера способности материала поглощать или десорбировать жидкость за счет капиллярности. Процедура испытаний была адаптирована из руководящих принципов RILEM TC 116-PCD [40], чтобы создать более подходящую процедуру испытаний для образцов с трещинами. Трещины были изолированы с помощью алюминиевой ленты на нижней стороне образцов, чтобы гарантировать, что поглощение происходит только через область трещины (схематично показано на рисунке 5). Изменения массы образца (с точностью до 0,1 г) из-за всасывания воды регистрировались в течение 4 ч и 16 мин.Накопленная вода, абсорбированная на единицу площади входной поверхности, затем связана с сорбционной способностью по формуле [41]:

, где S — коэффициент сорбции в единицах g (√min) −1 , а t — время в минутах. Поэтому коэффициент сорбционной способности (S) был получен путем линейной регрессии M W и √t. Образцы тестировались каждые семь дней в течение 28-дневного периода заживления. Каждую неделю образцы вынимали из воды и оставляли сушиться на четыре дня перед тестированием. Трещины также наблюдались еженедельно с помощью цифрового микроскопа для визуального наблюдения за закрытием трещин.

Увеличить

Уменьшить

Сбросить размер изображения

Рисунок 5. Схематическое изображение процедуры тестирования сорбционной способности. Трещины изолируют алюминиевым скотчем.

Загрузить рисунок:

Стандартный образ
Изображение высокого разрешения

Образцы для микроструктурного анализа

Требуется качественное описание реакции между вяжущим матриксом и инкапсулированным материалом.По этой причине затвердевшую пасту портландцемента (HPC) измельчали ​​после семи дней отверждения в воде и добавляли силикат натрия и микрокапсулы. Были исследованы четыре образца. (1) только HPC, (2) HPC с добавлением силиката натрия и воды, (3) HPC с микрокапсулами L500 и добавлением воды, (4) HPC с микрокапсулами T130 и добавлением воды. Силикат натрия и микрокапсулы (2 г) добавляли к 10 г HPC с 5 г воды. Микрокапсулы измельчали, чтобы гарантировать высвобождение инкапсулированного материала при смешивании с HPC.Перед экстракцией смеси оставляли на семь дней в чашке Петри. Образцы измельчали ​​с помощью пестика и ступки и тестировали с использованием рентгеновского дифракционного анализа (XRD), сканирование под углами от 10 ° до 60 ° с использованием излучения CuK α . Блок-схема экспериментального процесса представлена ​​на рисунке 6.

Увеличить

Уменьшить

Сбросить размер изображения

Рисунок 6. Блок-схема подготовки образцов для рентгеноструктурного анализа.

Загрузить рисунок:

Стандартный образ
Изображение высокого разрешения

Распределение и высвобождение микрокапсул

Нарезанные поперечные сечения были взяты у образцов, содержащих L500, с использованием настольной пилы с алмазным диском, чтобы подтвердить превосходную выживаемость и распределение микрокапсул по поперечному сечению образца. Микрокапсулы достаточно велики, чтобы их можно было наблюдать визуально, как показано на фиг. 7. Разрыв внедренных микрокапсул более подробно наблюдается с использованием сканирующей электронной микроскопии (SEM), как показано на фиг. 8 для обеих микрокапсул.

Увеличить

Уменьшить

Сбросить размер изображения

Рис. 7. Поперечное сечение (40 × 40 мм) затвердевшего цементного теста, содержащего микрокапсулы L500. По всему участку наблюдается выброс жидких грузов.

Загрузить рисунок:

Стандартный образ
Изображение высокого разрешения

Увеличить

Уменьшить

Сбросить размер изображения

Рисунок 8.Изображения с помощью сканирующего электронного микроскопа (СЭМ) разорванных микрокапсул L500 (а) и T130 (б), внедренных в цементирующую матрицу.

Загрузить рисунок:

Стандартный образ
Изображение высокого разрешения

Реологические свойства

Измерения вязкости для трех смесей приведены в таблице 2. Значения согласуются с заявленными значениями для цементного теста при водоцементном соотношении 0,4 [42]. Понятно, что вязкость увеличивается с добавлением микрокапсул. Объемное добавление 4% микрокапсул L500 привело к увеличению вязкости на 52%, в то время как добавление микрокапсул T130 привело к увеличению на 47%.Способность микрокапсул поглощать воду, вероятно, будет способствовать этому снижению удобоукладываемости. В результате это снизит прочность затвердевшего цементного теста на сжатие. Однако эффект добавления микрокапсул в раствор и бетон, вероятно, будет менее пагубным, чем эффект, измеренный в цементном тесте.

Таблица 2.
Вязкость, время начального схватывания и пиковая мощность для цементного теста с добавками микрокапсул.

Смесь Вязкость, мк (Па с) Время начальной настройки (чч: мм) Пиковый цвет (мВт)
OPC 0.2973 04:08 3,67
OPC + 4% L500 0,4544 04:04 3,48
OPC + 4% T130 0,4370 03:04 2,64

Профили гидратации цемента, полученные с помощью калориметрии, можно увидеть на рисунке 9. Время схватывания и пиковая мощность для трех смесей приведены в таблице 2. Добавление микрокапсул L500 показывает небольшое снижение пиковой мощности, но почти без изменений. в установлении времени.Добавление 4% микрокапсул T130 ускоряет время начального схватывания и снижает пиковую мощность на 28%. Это не обязательно связано с разрушением микрокапсул во время смешивания, а скорее с обломками корпуса и материала груза внутри порошка, последний из которых ускоряет гидратацию.

Увеличить

Уменьшить

Сбросить размер изображения

Рис. 9. Пики начальной настройки на кривых гидратации цемента для OPC (черная линия), OPC с добавлением 4% микрокапсул L500 (синяя линия) и OPC с добавлением 4% микрокапсул T130 (красная линия).

Загрузить рисунок:

Стандартный образ
Изображение высокого разрешения

Влияние на механические свойства

И снова микрокапсулы L500 были достаточно большими, чтобы их можно было наблюдать невооруженным глазом. Их живучесть и последующий разрыв при растрескивании наблюдается на плоскостях излома кубических образцов, испытанных на их ПСК (рис. 10). Увеличение количества микрокапсул наблюдается по мере увеличения добавления с 1% до 4%.

Увеличить

Уменьшить

Сбросить размер изображения

Рисунок 10.Измельченные кубики цемента, содержащие 1–4% объемных добавок микрокапсул L500 и испытанные через 56 дней.

Загрузить рисунок:

Стандартный образ
Изображение высокого разрешения

Реологические результаты, представленные выше, показывают, что для образцов цементного теста, содержащих микрокапсулы, будет наблюдаться снижение прочности на сжатие. Результаты прочности на сжатие для различной объемной доли микрокапсул приведены на рисунке 11 для добавок микрокапсул L500 и T130. Снижение прочности на сжатие становится все более очевидным в более позднем возрасте.В частности, можно видеть, что прочность на сжатие образцов, содержащих капсулы, достигает плато через 28 дней. Это наблюдается при использовании микрокапсул L500 и T130. Хотя микрокапсулы L500 больше, их пагубное влияние на прочность на сжатие меньше, чем у микрокапсул T130. Было замечено, что прочность на изгиб образцов, содержащих капсулу, увеличилась для образцов, содержащих T130, в то время как она несколько снизилась для образцов, содержащих L500. После семи дней отверждения в воде добавление 4% микрокапсул привело к увеличению на 20% для образцов, содержащих T130, и к снижению на 17% для образцов, содержащих L500.Измерения, проведенные на нижней поверхности и в середине образца, показали среднюю ширину трещин 0,09 мм для контрольной смеси, 0,12 мм для образцов, нагруженных T130, и 0,22 мм для образцов, нагруженных L500.

Увеличить

Уменьшить

Сбросить размер изображения

Рис. 11. Прочность на сжатие (куб) цемента, содержащего 1% –4% микрокапсул (а) T130 и (б) L500, испытанных через 7, 14, 28 и 56 дней.

Загрузить рисунок:

Стандартный образ
Изображение высокого разрешения

Восстановление прочности

Результаты сорбционной способности приведены на рисунке 12 для трех различных смесей.Образцы, содержащие капсулы, значительно снижают сорбционную способность после коротких периодов заживления. Добавление 4% микрокапсул T130 резко снижает сорбционную способность на 45% после семидневного периода заживления, и это продолжается до 34% через 28 дней заживления. Наблюдение за образцами, содержащими ОРС и капсулы, во время тестирования через 7 дней можно увидеть на рисунке 13. Образцы, содержащие микрокапсулы L500, также демонстрируют улучшенную герметизацию трещин. После семидневного периода заживления добавление 4% объемной доли микрокапсул снижает сорбционную способность на 15% по сравнению с контрольным образцом.После 28-дневного периода заживления образцы L500 поглощают немного больше воды, чем контрольные образцы. Это можно объяснить тем, что высушенный остаточный материал оболочки микрокапсул внутри образца гидратирует и поглощает воду. Это благоприятно по двум причинам. Во-первых, набухание микрокапсул будет способствовать блокированию трещин и предотвращению проникновения жидкостей глубже в матрицу. Это жизненно важно для защиты стальной арматуры в бетоне. Во-вторых, поскольку вода необходима для реакции между гидроксидом кальция и силикатом натрия с образованием C – S – H, удерживание воды вблизи разорванной капсулы облегчает эту реакцию.Микроскопические изображения также подтверждают улучшенную герметизацию трещин в образцах, содержащих капсулы, как показано на рисунке 14. Изображения показывают, что визуальных наблюдений за герметизацией трещин недостаточно для количественной оценки герметичности. Вместо этого необходим показатель долговечности (например, проницаемость, сорбционная способность).

Увеличить

Уменьшить

Сбросить размер изображения

Рис. 12. Сорбционная способность образцов с трещинами, содержащих микрокапсулы L500 (синяя линия) и T130 (красная линия) с объемной долей 4%, по сравнению с образцами цемента с трещинами (черная линия).Измерения сорбционной способности производятся в течение 28-дневного периода заживления.

Загрузить рисунок:

Стандартный образ
Изображение высокого разрешения

Увеличить

Уменьшить

Сбросить размер изображения

Рис. 13. Сравнение поглощения воды контрольными образцами цемента (слева) и образцами, содержащими 4% микрокапсулы T130 (справа). Тестирование проводится после семидневного периода заживления.

Загрузить рисунок:

Стандартный образ
Изображение высокого разрешения

Увеличить

Уменьшить

Сбросить размер изображения

Рисунок 14.Трещины, наблюдаемые в (а) образцах цемента, (б) образцах цемента с 4% -ной объемной добавкой микрокапсул L500 и (в) образцах цемента с 4% -ным объемным добавлением микрокапсул T130. На изображениях слева показаны образцы после семи дней заживления, а на изображениях справа — после 28-дневного периода заживления.

Загрузить рисунок:

Стандартный образ
Изображение высокого разрешения

Микрокапсулы T130 действительно демонстрируют превосходную герметизацию трещин, на что указывает большее снижение измеренных значений сорбционной способности.Однако микрокапсулы T130 действительно содержат больше инкапсулированного силиката натрия. Поэтому имеет смысл предположить, что микрокапсулы T130 обеспечат лучшее заживление, чем микрокапсулы L500, из-за большего количества силиката натрия, который может реагировать с гидроксидом кальция в цементирующей матрице с образованием C – S – H. Требуются дальнейшие исследования, чтобы определить, предпочтительнее ли силикат натрия в порошке перед жидким (или диспергированным) силикатом натрия для использования в качестве заживляющего агента.С одной стороны, использование жидкого силиката натрия позволяет лучше переносить его в плоскость трещины. Однако, с другой стороны, по мере отверждения образцов в воде существует вероятность того, что часть инкапсулированной жидкости диффундирует в воду. Порошкообразный грузовой материал с большей вероятностью останется в остаточном материале оболочки (и, следовательно, в объеме трещины) после того, как оболочка микрокапсулы была механически разорвана. Что касается измеренной ширины трещин при нагрузке, восстановление сорбционной способности образцов, содержащих L500, является более впечатляющим, учитывая, что трещины в образцах L500 намного больше, чем в образцах T130, и значительно больше, чем в контрольных образцах.

Микроструктурный анализ

Образцы с добавлением силиката натрия или измельченные микрокапсулы (образцы 2–4) показали четкие связывающие свойства во время их экстракции после семи дней реакции (рис. 15). Спектры XRD четырех различных образцов можно увидеть на рисунке 16. Можно наблюдать типичные продукты гидратации портландцемента, включая портландит (гидроксид кальция), эттрингит и полукристаллизованные гидраты силиката кальция. Сам C – S – H не показывает отчетливых пиков из-за его плохой кристаллической природы.Как и ожидалось, пики гидроксида кальция (CH) (2θ = 18,007, 28,671, 34,101 и 47,12) очень отчетливо видны на рентгеновской дифрактометрии с отверждением цементной пасты (HPC) за 7 дней (черная линия, рисунок 16). Эти пики все еще видны после добавления микрокапсул или силиката натрия. Однако их интенсивность значительно снизилась, что указывает на потребление портландита. Рентгеноструктурный анализ HPC, смешанного с измельченными капсулами L500 (синяя линия, рисунок 16) или T130 (красная линия, рисунок 16) и водой, показывает характеристики, аналогичные характеристикам смеси HPC с силикатом натрия (розовая линия, рисунок 16).Пики портландита в смеси HPC + L500 являются наибольшими из трех смесей, хотя они все же значительно меньше, чем пики в смеси только HPC. Поскольку микрокапсулы L500 содержат дисперсию силиката натрия в масле, количество высвобождаемого силиката натрия будет меньше, чем количество высвобождаемого микрокапсулами T130. Поэтому неудивительно, что количество потребляемого портландита меньше. Микрокапсулы HPC + силиката натрия XRD и HPC + измельченные микрокапсулы T130 практически идентичны.Это подтверждает высвобождение материала груза и его реакцию с измельченным цементным тестом. XRD HPC, смешанного с силикатом натрия в отсутствие воды (здесь не показан), идентичен XRD только HPC. Это демонстрирует потребность силиката натрия в воде для взаимодействия с гидратированным цементом.

Увеличить

Уменьшить

Сбросить размер изображения

Рис. 15. Образцы, взятые после семидневного периода реакции. (1) только HPC, (2) HPC с добавлением силиката натрия и воды, (3) HPC с микрокапсулами L500 и добавлением воды, (4) HPC с микрокапсулами T130 и добавлением воды.Образцы 2–4 демонстрируют четкие связывающие свойства.

Загрузить рисунок:

Стандартный образ
Изображение высокого разрешения

Увеличить

Уменьшить

Сбросить размер изображения

Рис. 16. Рентгеновская дифрактограмма затвердевшего цементного теста (HPC, черная линия), HPC с добавлением силиката натрия (розовая линия), HPC с добавлением 4% микрокапсул L500 (синяя линия) и HPC с добавлением 4% микрокапсул T130.

Загрузить рисунок:

Стандартный образ
Изображение высокого разрешения

Пики негидратированного силиката кальция (в основном силиката трикальция и силиката дикальция) наблюдаются между пиками портландита при 28.671 и 34.101. Пики, наблюдаемые в этой области, больше для образца HPC по сравнению с образцами с добавками микрокапсул или силиката натрия. В этой же области пики аморфных C – S – H перекрываются вместе с кальцитом при 29,405. Образование карбоната кальция происходит из-за карбонизации гидроксида кальция во время отверждения в воде. Этот пик наблюдается больше в смеси HPC + силикат натрия и смеси HPC + L500. Ясно, что добавление силиката натрия (или измельченного силиката натрия, содержащего микрокапсулы) приводит к потреблению CH и образованию C – S – H.

Еще раз стоит отметить, что микрокапулы L500 содержат меньше силиката натрия, чем микрокапсулы T130, и это очевидно при сравнении спектров XRD.

Патент США на способ формирования силикатной полировальной подушки Патент (Патент № 8,202,334, выдан 19 июня 2012 г.)

ПРЕДПОСЫЛКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Настоящее изобретение относится к полировальным подушечкам для химико-механического полирования (CMP) и, в частности, относится к полировальным подушечкам из полимерного композитного материала, подходящим для полировки по меньшей мере одной из полупроводниковых, магнитных или оптических подложек.

Полупроводниковые пластины, на которых изготовлены интегральные схемы, должны быть отполированы для получения сверхгладкой и плоской поверхности, которая должна изменяться в заданной плоскости на доли микрона. Эта полировка обычно выполняется в процессе химико-механической полировки (CMP). В этих операциях «CMP» используется химически активная суспензия, которая полируется по поверхности пластины полировальной подушечкой. Комбинация химически активной суспензии и полировальной подушки позволяет полировать или выравнивать поверхность пластины.

Одной из проблем, связанных с работой CMP, является царапание пластины. Некоторые полировальные диски могут содержать инородные материалы, которые приводят к появлению трещин или царапин на пластине. Например, посторонний материал может привести к появлению трещин в твердых материалах, таких как диэлектрики TEOS. Для целей данного описания TEOS представляет собой твердый стеклоподобный диэлектрик, образованный при разложении тетраэтилоксисиликатов. Это повреждение диэлектрика может привести к дефектам пластины и снижению ее выхода.Еще одна проблема царапин, связанная с инородными материалами, — это повреждение межсоединений из цветных металлов, таких как медные межсоединения. Если контактная площадка слишком глубоко царапает соединительную линию, сопротивление линии возрастает до точки, при которой полупроводник не будет функционировать должным образом. В крайних случаях эти инородные материалы создают мегацарапины, которые могут привести к потере всей пластины.

Reinhardt et al., В патенте США No. В US 5578362 описана полировальная подушечка, которая заменяет стеклянные сферы полыми полимерными микроэлементами для создания пористости внутри полимерной матрицы.Преимущества этой конструкции включают равномерную полировку, низкий уровень дефектов и повышенную скорость съема. Полировальная подушечка IC1000 ™, разработанная Рейнхардтом и др. превзошел предыдущий. Полировальная подушка IC60 для царапин путем замены стеклокерамической фазы на полимерную оболочку. Кроме того, Reinhardt et al. обнаружили неожиданное увеличение скорости полировки, связанное с заменой твердых стеклянных сфер более мягкими полимерными микросферами. Полировальные диски Reinhardt et al. долгое время служили отраслевым стандартом для полировки CMP и продолжают играть важную роль в передовых приложениях CMP.

Другой набор проблем, связанных с операцией CMP, — это изменчивость от площадки к подушке, например изменение плотности и изменение в пределах площадки. Для решения этих проблем производители полировальных подушек полагаются на тщательные методы литья с контролируемыми циклами отверждения. Эти усилия были сосредоточены на макросвойствах подушечки, но не касались аспектов микрополировки, связанных с материалами полировальных подушек.

В отрасли существует потребность в полировальных подушках, которые обеспечивают улучшенное сочетание выравнивания, скорости удаления и царапания.Кроме того, остается спрос на полировальную подушку, которая обеспечивает эти свойства в полировальной подушке с меньшей изменчивостью между подушками.

ИЗОБРЕТЕНИЕ

Аспект изобретения включает способ изготовления силикатсодержащей полировальной подушки, пригодной для полировки по меньшей мере одной из полупроводниковых, магнитных и оптических подложек, включающий: введение потока исходных газонаполненных полимерных микроэлементов в газ струя, полимерные микроэлементы, имеющие разную плотность, разную толщину стенки и разный размер частиц, полимерные микроэлементы, имеющие силикатсодержащие области, распределенные на внешней поверхности полимерных микроэлементов, причем силикатсодержащие области расположены на расстоянии от 1 до 40 процентов поверхности внешняя поверхность из полимерных микроэлементов; и ассоциируется с числом больше 0.1 мас.% Всего следующего: i) силикатные частицы, имеющие размер более 5 мкм; ii) силикатсодержащие области, покрывающие более 50 процентов внешней поверхности полимерных микроэлементов; и iii) полимерные микроэлементы, агломерированные с частицами силиката до среднего размера кластера более 120 мкм; прохождение наполненных газом микроэлементов в газовой струе рядом с блоком Коанда, причем блок Коанда имеет изогнутую стенку для разделения полимерных микроэлементов с эффектом Коанда, инерцией и сопротивлением потоку газа; отделение крупных полимерных микроэлементов от изогнутой стенки блока Коанда для очистки полимерных микроэлементов; сбор полимерных микроэлементов с содержанием менее 0.1 массовый процент полимерных микроэлементов, связанных с i) частицами силиката, имеющими размер более 5 мкм; ii) силикатсодержащие области, покрывающие более 50 процентов внешней поверхности полимерных микроэлементов; и iii) полимерные микроэлементы, агломерированные с частицами силиката до среднего размера кластера более 120 мкм; и вставку полимерных микроэлементов в полимерную матрицу для образования полировальной подушки.

Другой аспект изобретения включает способ изготовления силикатсодержащей полировальной подушки, пригодной для полировки по меньшей мере одной из полупроводниковых, магнитных или оптических подложек, включающий: введение потока исходных газонаполненных полимерных микроэлементов в струю газа, полимерные микроэлементы, имеющие разную плотность, разную толщину стенок и разный размер частиц, полимерные микроэлементы, имеющие силикатсодержащие области, распределенные на внешней поверхности полимерных микроэлементов, силикатсодержащие области расположены на расстоянии, чтобы покрыть менее 50 процентов внешней поверхности полимерные микроэлементы; и ассоциируется с числом больше 0.2 мас.% Всего следующего: i) силикатные частицы, имеющие размер более 5 мкм; ii) силикатсодержащие области, покрывающие более 50 процентов внешней поверхности полимерных микроэлементов; и iii) полимерные микроэлементы, агломерированные с частицами силиката до среднего размера кластера более 120 мкм; прохождение наполненных газом микроэлементов в газовой струе рядом с блоком Коанда, причем блок Коанда имеет изогнутую стенку для разделения полимерных микроэлементов с эффектом Коанда, инерцией и сопротивлением потоку газа; отделение крупных полимерных микроэлементов от изогнутой стенки блока Коанда для очистки полимерных микроэлементов; сбор полимерных микроэлементов с содержанием менее 0.1 массовый процент полимерных микроэлементов, связанных с i) частицами силиката, имеющими размер более 5 мкм; ii) силикатсодержащие области, покрывающие более 50 процентов внешней поверхности полимерных микроэлементов; и iii) полимерные микроэлементы, агломерированные с частицами силиката до среднего размера кластера более 120 мкм; и вставку полимерных микроэлементов в полимерную матрицу для образования полировальной подушки.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

РИС.1A представляет схематический вид сбоку в разрезе воздушного классификатора блока Коанда.

РИС. 1B представляет схематический вид спереди в разрезе воздушного классификатора блока Коанда.

РИС. 2 представляет собой СЭМ-микрофотографию мелких силикатсодержащих частиц, разделенных с помощью воздушного классификатора Коанда.

РИС. 3 представляет собой СЭМ-микрофотографию крупных силикатсодержащих частиц, разделенных с помощью блочного воздушного классификатора Коанда.

РИС. 4 представляет собой СЭМ-микрофотографию очищенных полых полимерных микроэлементов, залитых силикатными частицами и разделенных с помощью блочного воздушного классификатора Коанда.

РИС. 5 представляет собой СЭМ-микрофотографию остатка, отделенного от воды, от мелких силикатсодержащих частиц, разделенных с помощью блочного воздушного классификатора Коанда.

РИС. 6 представляет собой СЭМ-микрофотографию остатка, отделенного от воды, от крупных силикатсодержащих частиц, разделенных с помощью блочного воздушного классификатора Коанда.

РИС. 7 представляет собой СЭМ-микрофотографию остатка, отделенного от воды, от очищенных полых полимерных микроэлементов, залитых частицами силиката и разделенных с помощью блочного воздушного классификатора Коанда.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Изобретение обеспечивает композитную силикатную полировальную подушку, полезную для полировки полупроводниковых подложек. Полировальная подушечка включает полимерную матрицу, полые полимерные микроэлементы и частицы силиката, внедренные в полимерные микроэлементы. Удивительно, но эти силикатные частицы не имеют тенденции к чрезмерному царапанию или выдавливанию для передовых применений CMP, если их классифицировать по определенной структуре, связанной с полимерными микроэлементами.Это ограниченное образование трещин и царапин происходит несмотря на то, что полимерная матрица имеет частицы силиката на ее полируемой поверхности.

Типичные полимерные матричные материалы для полировальных подушек включают поликарбонат, полисульфон, нейлон, сополимеры этилена, простые полиэфиры, сложные полиэфиры, сополимеры полиэфира и полиэфира, акриловые полимеры, полиметилметакрилат, поливинилхлорид, поликарбонат, сополимеры полиэтилена, полибутадиен, полиэтиленсульфанимин, полиэтиленсульфанимин. , полиэфиримид, поликетоны, эпоксиды, силиконы, их сополимеры и их смеси.Предпочтительно полимерный материал представляет собой полиуретан; и может быть либо сшитым, либо несшитым полиуретаном. Для целей данного описания «полиуретаны» представляют собой продукты, полученные из дифункциональных или полифункциональных изоцианатов, например полиэфирмочевины, полиизоцианураты, полиуретаны, полимочевины, полиуретанмочевины, их сополимеры и их смеси.

Предпочтительно, полимерный материал представляет собой блок или сегментированный сополимер, способный разделяться на фазы, богатые одним или несколькими блоками или сегментами сополимера.Наиболее предпочтительно полимерный материал представляет собой полиуретан. Литые полиуретановые матричные материалы особенно подходят для выравнивания полупроводниковых, оптических и магнитных подложек. Подход к управлению полировальными свойствами прокладки заключается в изменении ее химического состава. Кроме того, выбор сырья и производственного процесса влияет на морфологию полимера и конечные свойства материала, используемого для изготовления полировальных подушек.

Предпочтительно, производство уретана включает приготовление уретанового форполимера с концевыми изоцианатными группами из полифункционального ароматического изоцианата и форполимерного полиола.Для целей данного описания термин форполимерный полиол включает диалкилы, полиолы, полиол-диолы, их сополимеры и их смеси. Предпочтительно форполимерный полиол выбран из группы, включающей политетраметиленэфиргликоль [PTMEG], полипропиленэфиргликоль [PPG], полиолы на основе сложных эфиров, такие как этилен или бутиленадипаты, их сополимеры и их смеси. Примеры полифункциональных ароматических изоцианатов включают 2,4-толуолдиизоцианат, 2,6-толуолдиизоцианат, 4,4′-дифенилметандиизоцианат, нафталин-1,5-диизоцианат, толидиндиизоцианат, пара-фенилендиизоцианат, ксилилендиизоцианат и их смеси.Полифункциональный ароматический изоцианат содержит менее 20 мас.% Алифатических изоцианатов, таких как 4,4′-дициклогексилметандиизоцианат, изофорондиизоцианат и циклогександиизоцианат. Предпочтительно полифункциональный ароматический изоцианат содержит менее 15 мас.% Алифатических изоцианатов и более предпочтительно менее 12 мас.% Алифатического изоцианата.

Примеры форполимерных полиолов включают простые полиэфирполиолы, такие как поли (окситетраметилен) гликоль, поли (оксипропилен) гликоль и их смеси, поликарбонатные полиолы, сложные полиэфирполиолы, поликапролактоновые полиолы и их смеси.Примеры полиолов могут быть смешаны с полиолами с низким молекулярным весом, включая этиленгликоль, 1,2-пропиленгликоль, 1,3-пропиленгликоль, 1,2-бутандиол, 1,3-бутандиол, 2-метил-1,3-пропандиол. , 1,4-бутандиол, неопентилгликоль, 1,5-пентандиол, 3-метил-1,5-пентандиол, 1,6-гександиол, диэтиленгликоль, дипропиленгликоль, трипропиленгликоль и их смеси.

Предпочтительно форполимерный полиол выбирают из группы, включающей политетраметиленэфиргликоль, полиэфирполиолы, полипропиленэфиргликоли, поликапролактоновые полиолы, их сополимеры и их смеси.Если форполимерный полиол представляет собой ПТМЭГ, его сополимер или их смесь, то продукт реакции с концевыми изоцианатными группами предпочтительно имеет диапазон непрореагировавших NCO в процентах от 8,0 до 20,0 мас.%. Для полиуретанов, образованных из ПТМЭГ или ПТМЭГ, смешанных с ППГ, предпочтительный массовый процент NCO находится в диапазоне от 8,75 до 12,0; и наиболее предпочтительно от 8,75 до 10,0. Конкретными примерами полиолов семейства ПТМЭГ являются следующие: Terathane® 2900, 2000, 1800, 1400, 1000, 650 и 250 от Invista; Polymeg® 2900, 2000, 1000, 650 от Lyondell; PolyTHF® 650, 1000, 2000 от BASF и вещества с более низкой молекулярной массой, такие как 1,2-бутандиол, 1,3-бутандиол и 1,4-бутандиол.Если форполимерный полиол представляет собой PPG, его сополимер или их смесь, то продукт реакции с концевыми изоцианатными группами наиболее предпочтительно имеет диапазон непрореагировавших NCO в процентах от 7,9 до 15,0 мас.%. %. Конкретными примерами полиолов PPG являются следующие: Arcol® PPG-425, 725, 1000, 1025, 2000, 2025, 3025 и 4000 от Bayer; Voranol® 1010L, 2000L и P400 от Dow; Desmophen® 1110BD, Acclaim® Polyol 12200, 8200, 6300, 4200, 2200 обе линии продуктов от Bayer. Если форполимерный полиол представляет собой сложный эфир, его сополимер или их смесь, то продукт реакции с концевыми изоцианатными группами наиболее предпочтительно имеет процент непрореагировавшего продукта. Диапазон унтер-офицеров 6.5 до 13.0. Конкретными примерами сложноэфирных полиолов являются следующие: Millester 1, 11, 2, 23, 132, 231, 272, 4, 5, 510, 51, 7, 8, 9, 10, 16, 253, от Polyurethane Specialties Company, Inc. .; Desmophen® 1700, 1800, 2000, 2001KS, 2001K 2 , 2500, 2501, 2505, 2601, PE65B от Bayer; Rucoflex S-1021-70, S-1043-46, S-1043-55 от Bayer.

Обычно продукт реакции форполимера подвергают взаимодействию или отверждению с отверждающим полиолом, полиамином, спиртовым амином или их смесью. Для целей данного описания полиамины включают диамины и другие многофункциональные амины.Примеры отверждающих полиаминов включают ароматические диамины или полиамины, такие как 4,4′-метилен-бис-о-хлоранилин [MBCA], 4,4′-метилен-бис- (3-хлор-2,6-диэтиланилин) [MCDEA ]; диметилтиотолуолдиамин; ди-п-аминобензоат триметиленгликоля; политетраметиленоксид ди-п-аминобензоат; моно-пара-аминобензоат политетраметиленоксида; ди-п-аминобензоат полипропиленоксида; моно-п-аминобензоат полипропиленоксида; 1,2-бис (2-аминофенилтио) этан; 4,4′-метилен-бис-анилин; диэтилтолуолдиамин; 5-трет-бутил-2,4- и 3-трет-бутил-2,6-толуолдиамин; 5-трет-амил-2,4- и 3-трет-амил-2,6-толуолдиамин и хлортолуолдиамин.Необязательно, можно производить уретановые полимеры для полировальных подушек за одну стадию смешивания, что позволяет избежать использования форполимеров.

Компоненты полимера, используемого для изготовления полировальной подушечки, предпочтительно выбираются таким образом, чтобы морфология результирующей подушечки была стабильной и легко воспроизводимой. Например, при смешивании 4,4′-метилен-бис-о-хлоранилина [МБКА] с диизоцианатом с образованием полиуретановых полимеров часто бывает выгодно контролировать уровни моноамина, диамина и триамина.Контроль соотношения моно-, ди- и триаминов способствует поддержанию химического соотношения и результирующей молекулярной массы полимера в постоянном диапазоне. Кроме того, часто важно контролировать добавки, такие как антиоксиданты, и примеси, такие как вода, для стабильного производства. Например, поскольку вода реагирует с изоцианатом с образованием газообразного диоксида углерода, регулирование концентрации воды может влиять на концентрацию пузырьков диоксида углерода, которые образуют поры в полимерной матрице.Реакция изоцианата с добавочной водой также снижает доступный изоцианат для реакции с удлинителем цепи, поэтому меняет стехиометрию вместе с уровнем сшивки (если имеется избыток изоцианатных групп) и полученной молекулярной массой полимера.

Полиуретановый полимерный материал предпочтительно образован из форполимерного продукта реакции толуолдиизоцианата и политетраметиленэфиргликоля с ароматическим диамином. Наиболее предпочтительно ароматический диамин представляет собой 4,4′-метилен-бис-о-хлоранилин или 4,4′-метилен-бис (3-хлор-2,6-диэтиланилин).Предпочтительно продукт реакции форполимера имеет от 6,5 до 15,0 мас.% Непрореагировавшего NCO. Примеры подходящих форполимеров в этом диапазоне непрореагировавших NCO включают: форполимеры Airthane® PET-70D, PHP-70D, PET-75D, PHP-75D, PPT-75D, PHP-80D производства Air Products and Chemicals, Inc. и преполимеры Adiprene®. , LFG740D, LF700D, LF750D, LF751D, LF753D, L325 производства Chemtura. Кроме того, смеси других форполимеров, помимо перечисленных выше, могут быть использованы для достижения соответствующего процентного содержания непрореагировавших NCO в результате смешивания.Многие из перечисленных выше форполимеров, такие как LFG740D, LF700D, LF750D, LF751D и LF753D, представляют собой форполимеры изоцианата с низким содержанием свободного содержания, которые содержат менее 0,1 мас.% Свободного мономера TDI и имеют более постоянное молекулярно-массовое распределение форполимера, чем обычные форполимеры. и, таким образом, облегчают формирование полировальных подушек с превосходными полировальными характеристиками. Эта улучшенная молекулярная масса форполимера и мономер с низким содержанием свободного изоцианата дают более регулярную структуру полимера и способствуют улучшенной консистенции полировальной подушечки.Для большинства форполимеров мономер изоцианата с низким содержанием свободного содержания предпочтительно составляет менее 0,5 мас.%. Кроме того, «обычные» форполимеры, которые обычно имеют более высокие уровни реакции (т.е. более одного полиола, блокированного диизоцианатом на каждом конце) и более высокие уровни свободного толуолдиизоцианатного форполимера, должны давать аналогичные результаты. Кроме того, низкомолекулярные полиоловые добавки, такие как диэтиленгликоль, бутандиол и трипропиленгликоль, облегчают контроль массового процента непрореагировавшего NCO в продукте реакции форполимера.

В дополнение к контролю массовых процентов непрореагировавшего NCO, продукт реакции отверждения и форполимера обычно имеет стехиометрическое отношение ОН или NH 2 к непрореагировавшему NCO от 85 до 115 процентов, предпочтительно от 90 до 110 процентов; и наиболее предпочтительно он имеет стехиометрическое отношение ОН или NH 2 к непрореагировавшему NCO более 95-109 процентов. Например, полиуретаны, образованные с содержанием непрореагировавших NCO в диапазоне от 101 до 108 процентов, по-видимому, обеспечивают превосходные результаты.Эта стехиометрия может быть достигнута либо напрямую, обеспечивая стехиометрические уровни сырья, либо косвенно, путем реакции некоторого количества NCO с водой либо намеренно, либо путем воздействия посторонней влаги.

Полимерная матрица содержит полимерные микроэлементы, распределенные внутри полимерной матрицы и на полирующей поверхности полимерной матрицы. Полимерные микроэлементы имеют внешнюю поверхность и заполнены жидкостью для создания текстуры на полируемой поверхности.Жидкость, заполняющая матрицу, может быть жидкостью или газом. Если текучая среда является жидкостью, то предпочтительной текучей средой является вода, например дистиллированная вода, которая содержит только случайные примеси. Если текучая среда представляет собой газ, то предпочтительны воздух, азот, аргон, диоксид углерода или их комбинация. Для некоторых микроэлементов газ может быть органическим газом, например изобутаном. Газонаполненные полимерные микроэлементы обычно имеют средний размер от 5 до 200 микрон. Предпочтительно, чтобы газонаполненные полимерные микроэлементы обычно имели средний размер от 10 до 100 микрон.Наиболее предпочтительно, чтобы газонаполненные полимерные микроэлементы обычно имели средний размер от 10 до 80 микрон. Хотя это и не обязательно, полимерные микроэлементы предпочтительно имеют сферическую форму или представляют собой микросферы. Таким образом, когда микроэлементы имеют сферическую форму, диапазоны среднего размера также представляют диапазоны диаметров. Например, средний диаметр составляет от 5 до 200 микрон, предпочтительно от 10 до 100 микрон и наиболее предпочтительно от 10 до 80 микрон.

Полировальная подушечка содержит силикатсодержащие области, распределенные внутри каждого из полимерных микроэлементов.Эти силикатные области могут быть частицами или иметь удлиненную силикатную структуру. Обычно силикатные области представляют собой частицы, внедренные в полимерные микроэлементы или прикрепленные к ним. Средний размер частиц силикатов обычно составляет от 0,01 до 3 мкм. Предпочтительно средний размер частиц силикатов составляет от 0,01 до 2 мкм. Эти силикатсодержащие области расположены на расстоянии менее 50 процентов внешней поверхности полимерных микроэлементов. Предпочтительно, силикатсодержащие области покрывают от 1 до 40 процентов площади поверхности полимерных микроэлементов.Наиболее предпочтительно, чтобы силикатсодержащие области покрывали от 2 до 30 процентов площади поверхности полимерных микроэлементов. Силикатсодержащие микроэлементы имеют плотность от 5 г / л до 200 г / л. Обычно силикатсодержащие микроэлементы имеют плотность от 10 г / л до 100 г / л.

Во избежание повышенного царапания или образования трещин важно избегать силикатных частиц с неблагоприятной структурой или морфологией. Эти невыгодные силикаты должны составлять менее 0.1 весовой процент полимерных микроэлементов. Предпочтительно, чтобы эти невыгодные силикаты содержали в сумме менее 0,05 мас.% Полимерных микроэлементов. Первый тип невыгодного силиката — это силикатные частицы, имеющие размер более 5 мкм. Известно, что эти силикатные частицы вызывают дефекты вибрации в TEOS, а также дефекты царапин и выемок в меди. Второй тип невыгодного силиката — это силикатсодержащие области, покрывающие более 50 процентов внешней поверхности полимерных микроэлементов.Эти микроэлементы, содержащие большую площадь поверхности силиката, также могут поцарапать пластины или сместиться вместе с микроэлементами, что приведет к появлению трещин в TEOS, а также к царапинам и выемкам в меди. Третий тип невыгодного силиката — агломераты. В частности, полимерные микроэлементы могут агломерироваться с частицами силиката до среднего размера кластера более 120 мкм. Размер агломерации 120 мкм типичен для микроэлементов, имеющих средний диаметр около 40 мкм. Более крупные микроэлементы образуют более крупные агломераты.Силикаты с такой морфологией могут привести к визуальным дефектам и дефектам царапания при тонкой полировке.

Воздушная классификация может быть полезна для получения композитных силикатсодержащих полимерных микроэлементов с минимальным количеством вредных силикатных частиц. К сожалению, силикатсодержащие полимерные микроэлементы часто имеют переменную плотность, переменную толщину стенки и переменный размер частиц. Кроме того, полимерные микроэлементы имеют различные силикатсодержащие области, распределенные на их внешних поверхностях.Таким образом, разделение полимерных микроэлементов с различной толщиной стенок, размером частиц и плотностью сопряжено с множеством проблем, и многочисленные попытки центробежной классификации воздуха и сортировки частиц потерпели неудачу. Эти способы полезны в лучшем случае для удаления из сырья одного неблагоприятного ингредиента, такого как мелочь. Например, поскольку большая часть наполненных силикатом микросфер имеет тот же размер, что и желаемый силикатный композит, их трудно разделить с помощью методов просеивания. Однако было обнаружено, что сепараторы, которые работают с комбинацией инерции, сопротивления газу или потоку воздуха и эффекта Коанда, могут обеспечить эффективные результаты.Эффект Коанда гласит, что если стена расположена с одной стороны от струи, то эта струя будет стремиться течь вдоль стены. В частности, прохождение наполненных газом микроэлементов в газовой струе рядом с изогнутой стенкой блока Коанда разделяет полимерные микроэлементы. Грубые полимерные микроэлементы крупнозернисты на изогнутой стенке блока Коанда, чтобы очистить полимерные микроэлементы при двухстороннем разделении. Когда сырье включает силикатную мелочь, процесс может включать дополнительную стадию отделения полимерных микроэлементов от стенки блока Коанда с помощью мелких частиц, следующих за блоком Коанда.При трехстороннем разделении грубый разрез отделяет наибольшее расстояние от блока Коанда, средний или чистый разрез отделяет промежуточное расстояние, а мелкие фракции следуют за блоком Коанда. Matsubo Corporation производит классификаторы воздуха с коленчатой ​​форсункой, в которых эти особенности используются для эффективного отделения частиц. В дополнение к струе сырья сепараторы Matsubo обеспечивают дополнительную стадию направления двух дополнительных газовых потоков в полимерные микроэлементы для облегчения отделения полимерных микроэлементов от крупных полимерных микроэлементов.

Разделение силикатной мелочи и крупных полимерных микроэлементов преимущественно происходит за одну стадию. Хотя один проход эффективен для удаления как крупных, так и мелких материалов, можно повторить разделение в различных последовательностях, таких как первый грубый проход, второй грубый, а затем первый тонкий проход и второй тонкий проход. Однако обычно самые чистые результаты получаются при двух- или трехстороннем разделении. Недостатком дополнительных трехкомпонентных разделений являются выход и стоимость.Сырье обычно содержит более 0,1 мас.% Нежелательных силикатных микроэлементов. Кроме того, он эффективен с более чем 0,2 мас.% И более чем 1 мас.% Неблагоприятного силикатного сырья.

После отделения или очистки полимерных микроэлементов, вставка полимерных микроэлементов в жидкую полимерную матрицу формирует полировальную подушку. Типичные способы введения полимерных микроэлементов в подушку включают литье, экструзию, замену водного растворителя и водные полимеры.Смешивание улучшает распределение полимерных микроэлементов в жидкой полимерной матрице. После смешивания, сушки или отверждения полимерная матрица образует полировальную подушку, подходящую для проточки канавок, перфорации или других операций отделки полировальной подушечки.

Как показано на фиг. 1А и 1В воздушный классификатор с коленчатой ​​форсункой имеет ширину «w» между двумя боковыми стенками. Воздух или другой подходящий газ, такой как двуокись углерода, азот или аргон, протекает через отверстия 10, 20 и 30, создавая струйный поток вокруг блока Коанда 40.Впрыскивание полимерных микроэлементов с помощью питателя 50, такого как насос или вибропитатель, помещает полимерные микроэлементы в струйный поток, инициирует процесс классификации. В струйном потоке силы инерции, сопротивления (или сопротивления потоку газа) и эффект Коанда объединяются, чтобы разделить частицы на три категории. Штрафы 60 следуют за блоком Коанда. Силикатсодержащие частицы среднего размера обладают достаточной инерцией, чтобы преодолеть эффект Коанда для сбора в виде очищенного продукта 70.Наконец, крупные частицы 80 проходят наибольшее расстояние для отделения от частиц среды. Крупные частицы содержат комбинацию i) силикатных частиц, имеющих размер более 5 мкм; ii) силикатсодержащие области, покрывающие более 50 процентов внешней поверхности полимерных микроэлементов; и iii) полимерные микроэлементы, агломерированные с частицами силиката до среднего размера кластера более 120 мкм. Эти крупные частицы имеют тенденцию отрицательно влиять на полировку пластин и особенно узорчатую полировку пластин для сложных узлов.Расстояние или ширина разделителя определяет дробь, разделяемую в каждой классификации. В качестве альтернативы можно закрыть коллектор мелких частиц, чтобы разделить полимерные микроэлементы на две фракции: грубую фракцию и очищенную фракцию.

ПРИМЕРЫ Пример 1

Воздушный классификатор Elbow-Jet Model Labo от Matsubo Corporation обеспечил разделение образца наполненного изобутаном сополимера полиакрилнитрила и поливинилидиндихлорида, имеющего средний диаметр 40 микрон и плотность 42 г / литр.Эти полые микросферы содержали частицы силиката алюминия и магния, внедренные в сополимер. Силикаты покрывают примерно от 10 до 20 процентов площади внешней поверхности микросфер. Кроме того, образец содержал микросферы сополимера, связанные с силикатными частицами, имеющими размер более 5 мкм; ii) силикатсодержащие области, покрывающие более 50 процентов внешней поверхности полимерных микроэлементов; и iii) полимерные микроэлементы, агломерированные с частицами силиката до среднего размера кластера более 120 мкм.Модель Labo от Elbow-Jet содержала блок Коанда и структуру, показанную на фиг. 1А и 1Б. Подача полимерных микросфер через вибропитатель в газовую струю дала результаты, указанные в таблице 1.

ТАБЛИЦА 1 EjectorFeedMiddle: MGrit: GAirFeedFeedrateEdge positionAirYieldYield RunPressuretimesetting [фунты / час] FΔR [фунт / час] FΔR : (г) (г) № [МПа] [мин.] [-] [кг / ч] [м3 / мин] [м3 / мин] (м 3 / мин) (%) (%) 10.30270VF1.3Закрыто 25.0256086.250.60.050.850.5694.0% 0.3% 20.30210VF2.0Closed25.0305866.250.90.050.850.5697.4% 0.2% 30.30215VF2.0Closed25.0321266.250.90.050.850.5698.4% 0.2%

Данные таблицы 1 показывают эффективное удаление от 0,2 до 0,3 мас.% грубого материала. Грубый материал содержал микросферы сополимера, связанные с частицами силиката, имеющими размер более 5 мкм; ii) силикатсодержащие области, покрывающие более 50 процентов внешней поверхности полимерных микроэлементов; и iii) полимерные микроэлементы, агломерированные с частицами силиката до среднего размера кластера более 120 мкм.

Воздушный классификатор Elbow-Jet модели 15-3S обеспечил отделение дополнительной партии силикатного сополимера из примера 1. В этой серии испытаний коллектор мелких частиц был полностью закрыт. Подача полимерных микросфер через насос-питатель в газовую струю дает результаты, указанные в таблице 2.

ТАБЛИЦА 2 EjectorAirFeedEdge PositionYield Run EdgePressureRateFΔRMΔRF [g] M [g] G [g] No. Тип [МПа] кг / час [мм] [мм] [%] [%] [%] 4LE 50 G0.315.1202503,005180.0% 99,4% 0,6% 5LE 50 G0.314.8

.0% 2,957200,0% 99,3% 0,7%

Эта партия материала привела к разделению крупнозернистого материала на 0,6 и 0,7 мас.%. Как указано выше, крупнозернистый материал содержал микросферы сополимера, связанные с силикатными частицами, имеющими размер более 5 мкм; ii) силикатсодержащие области, покрывающие более 50 процентов внешней поверхности полимерных микроэлементов; и iii) полимерные микроэлементы, агломерированные с частицами силиката до среднего размера кластера более 120 мкм.

Воздушный классификатор Elbow-Jet модели 15-3S обеспечил отделение дополнительного силикатного сополимера из Примера 1. В этой серии испытаний коллектор мелких частиц был открыт для удаления мелких частиц (опыты с 6 по 8) или закрыт для удержания мелких частиц (циклы 9 к 11). Подача полимерных микросфер через насос в газовую струю дала результаты, представленные в таблице 3.

ТАБЛИЦА 3 FeedEjectorEdge PositionYield RateAir Pres.FΔRMΔRF [g] M [g] G [g] Total [g] No . [кг / ч] [МПа] [мм] [мм] [%] [%] [%] [%] 613.50.309.025.039.5860.02.1901.6 4.4% 95.4% 0.2% 100.0% 714.20.3012.025.0196.67501.1947.720.7% 79.1% 0.1% 100.0% 814.20.3010.525.095.18501.7946.810.0% 89.8% 0.2% 100.0% 913.50.300.0025 .00.0331017.93327.9 0.0% 99.5% 0.5% 100.0% 1013.20.300.0025.00.0307021.53091.5 0.0% 99.3% 0.7% 100.0% 1112.40.300.0025.00.0300037.33037.3 0.0% 98.8% 1.2% 100.0%

Эти данные показывают, что воздушный классификатор может легко переключаться между классификациями на два или три сегмента. Обращаясь к фиг. 2-4, фиг. 2 показаны штрафы [F], на фиг.3 показан грубый [G], а на фиг. 4 показаны очищенные силикатные полимерные микросферы [M]. Похоже, что мелкие фракции имеют гранулометрический состав, который содержит лишь незначительную долю полимерных микроэлементов среднего размера. Грубый срез содержит видимые агломераты микроэлементов и полимерные микроэлементы, которые имеют силикатсодержащие области, покрывающие более 50 процентов их внешней поверхности. [Силикатные частицы, имеющие размер более 5 мкм, видны при большем увеличении, и на фиг.6.] Похоже, что середина разреза свободна от большинства мелких и крупных полимерных микроэлементов. Эти микрофотографии SEM иллюстрируют резкую разницу, достигнутую при классификации на три сегмента.

Пример 2

Следующее испытание измеряет остаток после сгорания.

Образцы конечно, среднего и тонкого срезов помещали в взвешенные керамические тигли Vicor. Затем тигли нагревали до 150 ° C, чтобы начать разложение силикатсодержащих полимерных композиций. При 130 ° С.полимерные микросферы имеют тенденцию к сжатию и высвобождению содержащегося в нем вспенивающего агента. Средняя и мелкая фракции вели себя так, как ожидалось, их объемы через 30 минут значительно уменьшились. В отличие от этого, сокращение курса увеличилось более чем в шесть раз по сравнению с первоначальным объемом и не показало признаков разложения.

Эти наблюдения указывают на два различия. Во-первых, степень вторичного расширения в крупной фракции указывает на то, что относительное массовое процентное содержание вспенивающего агента должно быть намного больше в крупной фракции, чем в двух других фракциях.Во-вторых, полимерная композиция, богатая силикатом, могла существенно отличаться, поскольку она не разлагалась при одной и той же температуре.

Исходные данные, представленные в таблице 4, показывают, что грубая фракция имеет наименьшее содержание остатков. Этот результат был изменен большой разницей в содержании вспенивающего агента или изобутена, заполняющего частицы. Корректировка содержания изобутана относительно степени вторичного расширения привела к более высокому процентному содержанию остатка, присутствующего в грубой фракции.

ТАБЛИЦА 4 Остаток Образец газа 150 ° C.PostSample — Остаток Исключая Вес Вес Расширяемый вес газа Вес Остаток Газ (г) (г) Объем (г) (г) (%) (%) Средняя фракция 0,97 0,12125 1,4 × Теоретическая 0,84875 0,03543,654,17 Мелкая фракция 1,35 0,16875 1,4 × Теоретическая 1,1847125 0,091 6 .70 Грубая резка 1,1470,1433751,4 × Теоретическая 1,0036250,03232,823,22 Скорректированная грубая 1,1470,7168756,0 × * Наблюдаемая 0,4301250,03232,827,51 * Подразумевается, что начальная масса газа в 5-6 раз выше

Устранение склонности к расширению крупной фракции облегчает отливку полировальных подушек с контролируемым удельным весом и меньшими колебаниями между подушками.

Пример 3

После классификации с помощью локтевого струйного устройства три 0,25 г фракции обработанного силикатного полимера, содержащего микроэлементы, были погружены в 40 мл сверхчистой воды. Образцы хорошо перемешали и дали отстояться в течение трех дней. Грубый разрез имел видимый осадок через несколько минут, мелкий разрез имел видимый осадок через несколько часов, а средний разрез показал осадок через 24 часа. Плавающие полимерные микроэлементы и вода были удалены, оставив осадок и небольшое количество воды.Образцам давали высохнуть в течение ночи. После сушки контейнеры и осадок взвешивали, осадок удаляли, а контейнеры промывали, сушили и повторно взвешивали для определения веса осадка. Фиг. 5-7 иллюстрируют резкую разницу в размере и морфологии силикатов, достигаемую с помощью метода классификации. ИНЖИР. 5 иллюстрирует совокупность мелких частиц полимера и силиката, осевших в процессе седиментации. ИНЖИР. 6 показаны крупные силикатные частицы (более 5 мкм) и полимерные микроэлементы, у которых более пятидесяти процентов их внешней поверхности покрыто частицами силиката.ИНЖИР. 7 при увеличении примерно в десять раз большем, чем на других микрофотографиях, показаны мелкие силикатные частицы и изломанный полимерный микроэлемент. Изломанный полимерный микроэлемент, имеющий форму мешка, который затонул в процессе седиментации.

Окончательные веса были следующими:

Крупный: 0,018 г

Чистый (средний): 0,001 г

Тонкий: 0,014 г

В этом примере продемонстрирована эффективность разделения 30: 1 для блочного воздушного классификатора Коанда.В частности, грубая фракция включает в себя процент крупных силикатных частиц, таких как частицы, имеющие сферическую, полусферическую и граненую форму. Средняя или очищенная фракция содержала наименьшее количество силикатов, как крупных (средний размер более 3 мкм), так и мелких (средний размер менее 1 мкм). Мелкие частицы содержали наибольшее количество силикатных частиц, но в среднем эти частицы имели менее 1 мкм.

Пример 4

Была подготовлена ​​серия из трех литых полировальных подушек для сравнения полировки с медью.

Таблица 5 содержит сводную информацию о трех литых полиуретановых полировальных подушках.

ТАБЛИЦА 5 Удельная полимерная плотность Микроэлементы Жесткость Описание (г / см 3 ) (Вес%) (по Шору D) Номинальная 0,7821,955 Очищенная 0,7871,955 Номинальная (Грубая) 0,718105,11954 полировальная подушечка содержала наполненный изобутаном сополимер полиакрилнитрила и поливинилидиндихлорида, имеющий средний диаметр 40 микрон и плотность 42 г / литр.Эти полые микросферы содержали частицы силиката алюминия и магния, внедренные в сополимер. Силикаты покрывают примерно от 10 до 20 процентов площади внешней поверхности микросфер. Кроме того, образец содержал микросферы сополимера, связанные с силикатными частицами, имеющими размер более 5 мкм; ii) силикатсодержащие области, покрывающие более 50 процентов внешней поверхности полимерных микроэлементов; и iii) полимерные микроэлементы, агломерированные с частицами силиката до среднего размера кластера более 120 мкм.Очищенная подушка содержала менее 0,1 мас.% Перечисленных выше пунктов i) — iii) после воздушной классификации с помощью воздушного классификатора Elbow-Jet модели 15-3S. Наконец, подушечка с шипами содержала 1,5 мас.% Крупнозернистого материала пунктов i) — iii) выше с остатком номинального материала.

Полировка контактных площадок на чистых медных пластинах безабразивным полировальным раствором RL 3200 от Dow Electronic Materials предоставила сравнительные данные по полировке на выемках и дефектах. Условия полировки: пластины диаметром 200 мм на инструменте Applied Mirra с использованием скорости валика 61 об / мин и скорости носителя 59 об / мин.В таблице 6 ниже представлены сравнительные данные по полировке.

ТАБЛИЦА 6 Полировка пластин полимер. Кроме того, эти данные могут также показать улучшение царапания меди, но требуется дополнительная полировка.

Полировальные подушечки по настоящему изобретению содержат силикаты, распределенные в однородной и однородной структуре для уменьшения дефектов полировки. В частности, силикатная структура заявленного изобретения может уменьшить дефекты зазубрин и царапин при полировке меди с помощью литых полиуретановых полировальных подушек. Кроме того, воздушная классификация может обеспечить более однородный продукт с меньшей плотностью и вариативностью прокладки.

Механическая изоляция — типы и материалы

Любая поверхность, более горячая, чем окружающая среда, будет терять тепло.Потери тепла зависят от многих факторов, но преобладают температура поверхности и ее размер.

Укладка изоляции на горячую поверхность снизит температуру внешней поверхности. Благодаря теплоизоляции поверхность объектов будет увеличиваться, но относительный эффект снижения температуры будет намного больше, а потери тепла уменьшатся.

Аналогичная ситуация возникает, когда температура поверхности ниже температуры окружающей среды. В обоих случаях теряется некоторая энергия. Эти потери энергии можно уменьшить, уложив практичную и экономичную изоляцию на поверхностях, температура которых сильно отличается от окружающей.

Категории изоляционных материалов

Изоляционные материалы или системы также можно классифицировать по диапазону рабочих температур.

Существуют разные мнения относительно классификации механической изоляции в зависимости от диапазона рабочих температур, для которого используется изоляция. Например, слово криогеника означает «производство холода»; однако этот термин широко используется как синоним для многих низкотемпературных применений. Не ясно, в какой точке шкалы температур заканчивается охлаждение и начинается криогенизация.

Национальный институт стандартов и технологий в Боулдере, штат Колорадо, считает, что криогеника связана с температурами ниже -180 ° C. Они основывали свое определение на понимании того, что нормальные точки кипения так называемых постоянных газов, таких как гелий, водород, азот, кислород и нормальный воздух, лежат ниже -180 ° C, в то время как фреоновые хладагенты, сероводород и другие распространенные хладагенты имеют температуру кипения выше -180 ° C.

Понимая, что некоторые из них могут иметь другой диапазон рабочих температур, по которому можно классифицировать механическую изоляцию, промышленность механической изоляции обычно приняла следующие определения категорий:

Категория Определение
Криогенные приложения -50 ° F и ниже
Тепловые приложения:
Холодильное оборудование, холодная вода и ниже температуры окружающей среды от -49 ° F до + 75 ° F
От средних до высоких темп.приложения от + 76 ° F до + 1200 ° F
Применение огнеупоров + 1200 ° F и выше

Ячеистая изоляция состоит из небольших отдельных ячеек, которые либо соединяются между собой, либо изолированы друг от друга, образуя ячеистую структуру. Стекло, пластмассы и резина могут содержать основной материал, и используются различные пенообразователи.

Ячеистая изоляция часто дополнительно классифицируется как открытая ячейка (т.е. ячейки соединяются между собой) или закрытая ячейка (ячейки изолированы друг от друга).Как правило, материалы с закрытыми ячейками более 90% считаются материалами с закрытыми ячейками.

Волокнистая изоляция состоит из волокон небольшого диаметра, которые тонко разделяют воздушное пространство. Волокна могут быть органическими или неорганическими, и обычно (но не всегда) они удерживаются вместе связующим. Типичные неорганические волокна включают стекло, минеральную вату, шлаковую вату и оксид алюминия-кремнезем.

Волокнистая изоляция подразделяется на изоляцию на шерстяной или текстильной основе.Утеплители на текстильной основе состоят из тканых и нетканых волокон и пряжи. Волокна и пряжа могут быть органическими или неорганическими. Эти материалы иногда поставляются с покрытиями или в виде композитов с определенными свойствами, например атмосферостойкость и химическая стойкость, отражательная способность и т. д.

Чешуйчатая изоляция состоит из мелких частиц или хлопьев, которые тонко разделяют воздушное пространство. Эти хлопья могут быть соединены вместе, а могут и не быть. Вермикулит, или вспученная слюда, представляет собой чешуйчатую изоляцию.

Гранулированная изоляция состоит из небольших узлов, содержащих пустоты или пустоты.Эти материалы иногда считают материалами с открытыми порами, поскольку газы могут переноситься между отдельными пространствами. Изоляция из силиката кальция и формованного перлита считается гранулированной изоляцией.

Отражающая изоляция и обработка добавляются к поверхностям для снижения длинноволновой эмиссии, тем самым уменьшая лучистую теплопередачу на поверхность или от нее. Некоторые системы светоотражающей изоляции состоят из нескольких параллельных тонких листов или фольги, разнесенных для минимизации конвективной теплопередачи.Куртки и облицовка с низким коэффициентом излучения часто используются в сочетании с другими изоляционными материалами.

Некоторые примеры типов изоляции

Ячеистая изоляция

Эластомерный

Эластомерная изоляция определяется ASTM C 534, Тип I (предварительно сформованные трубы) и Тип II (листы). В стандарте ASTM есть три широко доступных сорта.

Эластомерные утеплители

Марка Базовое описание Темп.Лимиты Индекс распространения пламени / Индекс развития дыма
1 Широко используется в типичных коммерческих системах от -297 ° F до 220 ° F толщиной от 25/50 до 1½ дюйма.
2 High temp. использует от -297 ° F до 350 ° F Не 25/50 Номинальное
3 Для применений из нержавеющей стали при температуре выше 125 ° F от -297 ° F до 250 ° F Не 25/50 Номинальное

Все три класса представляют собой гибкую и упругую пенопластовую изоляцию с закрытыми порами.Максимальная проницаемость для водяного пара составляет 0,10 перм-дюйма, а максимальная теплопроводность при температуре 75 ° F составляет 0,28 БТЕ дюйма / (ч фут 2 F) для классов 1 и 3, а степень 2 составляет 0,30 БТЕ дюйма / (ч фут ). 2 F). Состав класса 3 не содержит выщелачиваемых хлоридов, фторидов, поливинилхлорида или каких-либо галогенов.

Предварительно сформованная трубчатая изоляция доступна с размерами внутреннего диаметра от 3/8 дюйма до 6 IPS, толщиной стенки от 3/8 дюйма до 1½ дюйма и типичной длиной 6 футов. Трубчатый продукт доступен с предварительно нанесенным клеем и без него. .Листовая изоляция доступна непрерывной длины шириной 4 фута или 3 фута на 4 фута и с толщиной стенок от 1/8 дюйма до 2 дюймов. Листовой продукт доступен как с предварительно нанесенным клеем, так и без него.

Эти материалы обычно устанавливаются без дополнительных замедлителей парообразования. Дополнительная защита от паров может потребоваться при установке на трубопроводе с очень низкими температурами или в условиях постоянно высокой влажности. Все швы и точки соединения должны быть заделаны контактным клеем, рекомендованным производителем.Для наружного применения необходимо нанести атмосферостойкую куртку или рекомендованное производителем покрытие для защиты от ультрафиолета и озона.

Ячеистое стекло

Ячеистое стекло определяется ASTM как изоляция, состоящая из стекла, обработанного для образования жесткого пенопласта, имеющего преимущественно структуру с закрытыми ячейками. Ячеистое стекло соответствует стандарту ASTM C552, «Стандартные технические условия на теплоизоляцию из ячеистого стекла» и предназначено для использования на поверхностях, работающих при температурах от -450 до 800 ° F.Стандарт определяет две степени и четыре типа, а именно:

Изоляция из ячеистого стекла

Тип Форма и доступные сорта
I Плоский блок, классы 1 и 2
II Трубы и трубки, изготовленные, марок 1 и 2
III Профили особого изготовления, классы 1 и 2
IV Доска сборная, марка 2

Ячеистое стекло выпускается блочно (Тип I).Блоки продукта типа I обычно отправляются производителям, которые производят готовые формы (типы II, III и IV), которые поставляются дистрибьюторам и / или подрядчикам по изоляции.

Максимальная теплопроводность определяется по классам следующим образом (для выбранных температур):

Температура, ° F 1 класс 2 класс
Тип I, Блок
-150 ° F 0,20 0,26
-50 ° F 0.24 0,29
50 ° F 0,30 0,34
75 ° F 0,31 0,35
100 ° F 0,33 0,37
200 ° F 0,40 0,44
400 ° F 0,58 0,63
Тип II, труба
100 ° F 0,37 0,41
400 ° F 0.69 0,69

Стандарт также содержит требования к плотности, прочности на сжатие, прочности на изгиб, водопоглощению, паропроницаемости, горючести и характеристикам горения поверхности.

Ячеистая стеклянная изоляция — это жесткая неорганическая негорючая, непроницаемая, химически стойкая форма стекла. Доступны лицевые или безлицевые (с рубашкой или без нее). Из-за широкого диапазона температур в различных диапазонах рабочих температур иногда используются разные технологии изготовления.

Как правило, изготовление изоляции из пеностекла включает склеивание нескольких блоков вместе с образованием «заготовки», которая затем используется для изготовления изоляции труб или специальных форм. Используемый клей или адгезивы различаются в зависимости от предполагаемого конечного использования и расчетных рабочих температур. Для применений при температуре ниже окружающей среды обычно используются клеи-расплавы, такие как асфальт ASTM D 312 Type III.

В системах с температурой выше окружающей среды или там, где органические клеи могут представлять проблему (например, при использовании LOX), в качестве производственного клея часто используется неорганический продукт, такой как гипсовый цемент.Для определенных областей применения могут быть рекомендованы другие клеи. При определении изоляции из пеностекла укажите условия эксплуатации системы, чтобы обеспечить надлежащее изготовление.

Волокнистая изоляция

Волокнистая изоляция состоит из волокон небольшого диаметра, которые тонко разделяют воздушное пространство. Волокна могут быть органическими или неорганическими, и обычно (но не всегда) они удерживаются вместе связующим. Типичные неорганические волокна включают стекло, минеральную вату, шлаковую вату и оксид алюминия-кремнезем.

Волокнистая изоляция

Труба из минерального волокна

Изоляция труб из минерального волокна соответствует стандарту ASTM C 547.Стандарт содержит пять типов, классифицируемых в первую очередь по максимальной температуре использования.

Тип Форма Максимальное использование
Температура, ° F
I Литой 850 ° F
II Литой 1200 ° F
III Прецизионная V-образная канавка 1200 ° F
IV Литой 1000 ° F
В Литой 1400 ° F

Далее стандарт классифицирует продукты по сортам.Продукты класса A можно «налепить» при максимальной указанной температуре использования, в то время как продукты класса B предназначены для использования с графиком нагрева.

Указанная максимальная теплопроводность для всех типов составляет 0,25 Btu in / (час фут 2 ° F) при средней температуре 100 ° F.

Стандарт также содержит требования к сопротивлению потеканию, линейной усадке, сорбции водяного пара, характеристикам горения на поверхности, характеристикам горячей поверхности и содержанию неволокнистых частиц (дроби). Кроме того, в стандарте ASTM C 547 имеется дополнительное требование к характеристикам коррозии под напряжением, если продукт будет использоваться в контакте с трубопроводами из аустенитной нержавеющей стали.

Изделия для изоляции труб из стекловолокна обычно относятся к Типу I или Типу IV. Продукция из минеральной ваты будет соответствовать более высоким температурным требованиям для типов II, III и V.

Эти изоляционные материалы для труб могут быть снабжены различными покрытиями, наносимыми на заводе, или же они могут быть покрыты рубашкой в ​​полевых условиях. Также доступны системы изоляции труб из минерального волокна с «самовысыхающим» влагоотводящим материалом, который непрерывно оборачивается вокруг труб, клапанов и фитингов. Эти продукты предназначены для того, чтобы изоляционный материал оставался сухим для трубопроводов с охлажденной водой в местах с высокой влажностью.

Изоляционные секции труб из минерального волокна обычно поставляются длиной 36 дюймов и доступны для большинства стандартных размеров труб. Доступная толщина варьируется от 1/2 дюйма до 6 дюймов.

Гранулированная изоляция

Силикат кальция

Теплоизоляция из силиката кальция определяется ASTM как изоляция, состоящая в основном из водного силиката кальция и обычно содержащая армирующие волокна.

Трубы из силиката кальция и изоляция блоков соответствуют стандарту ASTM C 533.Стандарт содержит три типа, классифицированных в основном по максимальной температуре использования и плотности.

Теплоизоляция из силиката кальция

Тип Максимальная температура использования (° F) и плотность
I Макс.температура 1200 ° F, Макс.плотность 15 шт.
IA Максимальная температура 1200 ° F, максимальная плотность 22 шт. Фут
II Макс.используемая температура 1700 ° F

Стандарт ограничивает рабочую температуру от 80 ° F до 1700 ° F.

Изоляция для труб из силиката кальция поставляется в виде полых цилиндров, разделенных пополам по длине или изогнутых сегментов. Изоляционные секции труб обычно поставляются длиной 36 дюймов и доступны в размерах, подходящих для большинства стандартных размеров труб. Доступная толщина в один слой составляет от 1 дюйма до 3 дюймов. Более толстая изоляция поставляется в виде вложенных секций.

Изоляция из силиката кальция поставляется в виде плоских секций длиной 36 дюймов, шириной 6 дюймов, 12 дюймов и 18 дюймов и толщиной от 1 дюйма до 4 дюймов.Блок с канавками доступен для установки блока на изогнутые поверхности большого диаметра.

Из стандартных профилей можно изготовить специальные формы, такие как изоляция клапана или фитинга.

Силикат кальция

обычно покрывается металлической или тканевой оболочкой для внешнего вида и защиты от атмосферных воздействий.

Указанная максимальная теплопроводность для типа 1 составляет 0,41 БТЕ-дюйм / (ч-фут 2 ° F) при средней температуре 100 ° F. Указанная максимальная теплопроводность для типов 1A и 2 составляет 0.50 британских тепловых единиц / (час фут 2 ° F) при средней температуре 100 ° F.

Стандарт также содержит требования к прочности на изгиб (изгиб), прочности на сжатие, линейной усадке, характеристикам горения поверхности и максимальному содержанию влаги при поставке.

Типичные области применения включают трубопроводы и оборудование, работающие при температурах выше 250 ° F, резервуары, сосуды, теплообменники, паровые трубопроводы, изоляцию клапанов и фитингов, котлы, вентиляционные и выхлопные каналы.

Ссылка (-а):
https: // www.wbdg.org и http://www.roxul.com

Подробнее о механической изоляции

Часть 1:
Типы и материалы

Часть 2:
Требования к пространству для изоляции

Часть 3:
Изоляция трубопроводов

недостроенная часть здания из большого количества белого кирпича, построенного из белого кирпича, построенного из белого кирпича. Фотография, картинки, изображения и сток-фотография без роялти. Изображение 124342727.

Незавершенная часть здания из большого количества белого кирпича, построенного из белого кирпича. Фотография, картинки, изображения и сток-фотография без роялти.Изображение 124342727.

Незавершенная часть здания Из большого количества белого кирпича и газосиликатных блоков, проемы для окон без рамы остекления, строительство нового жилого массива в городе, Европа

M

L

XL

Таблица размеров

Размер изображения Идеально подходит для
S Интернет и блоги, социальные сети и мобильные приложения.
M Брошюры и каталоги, журналы и открытки.
л Плакаты и баннеры для дома и улицы.
XL Фоны, рекламные щиты и цифровые экраны.

Используете это изображение на предмете перепродажи или шаблоне?

Распечатать

Электронный

Всесторонний

4104 x 2784 пикселей
|
34.7 см x
23,6 см |
300 точек на дюйм
|
JPG

Масштабирование до любого размера • EPS

4104 x 2784 пикселей
|
34,7 см x
23,6 см |
300 точек на дюйм
|
JPG

Скачать

Купить одно изображение

6 кредитов

Самая низкая цена
с планом подписки

  • Попробуйте 1 месяц на 2209 pyб
  • Загрузите 10 фотографий или векторов.
  • Нет дневного лимита загрузок, неиспользованные загрузки переносятся на следующий месяц

221 ру

за изображение любой размер

Цена денег

Ключевые слова

Похожие изображения

Нужна помощь? Свяжитесь со своим персональным менеджером по работе с клиентами

@ +7 499 938-68-54

Мы используем файлы cookie, чтобы вам было удобнее работать.