Об улучшении свойств глинобетона.

Оптимизируя зерновой состав грунтов, можно улучшить свойства глиносырцовых материалов за счёт введения добавок или специальной обработки. Однако добавки, улучшающие одни свойства, могут ухудшить другие. Например: добавки крахмала или целлюлозы повышают прочность при сжатии и изгибе, но одновременно снижают прочность при растяжении и повышают усадку, что является недостатком.

1. Снижение усадки глинобетона

Усадка глинобетона происходит с изменением его влажности. Величина усадки зависит от содержания воды, вида и количества глинистых материалов, а также от гранулометрического состава грунта.

Введение песка и заполнителей

Введение песка и более крупных заполнителей уменьшает содержание глинистого вещества и его усадку.

Пластифицирующие добавки

Добавки разжижающего действия в виде водных растворов служат для увеличения подвижности и снижения водопотребности смеси. К пластифицирующим добавкам разжижающего действия можно отнести жидкое стекло, соду, а также гумусовые и дубильные кислоты. Добавление вышеупомянутых добавок увеличивает их подвижность. Добавка молочной сыворотки позволяет снизить водопотребность и повысить подвижность смеси.

Волокнистые добавки

Волокнистые добавки такие как сизаль, волокно кокосового ореха, иглы хвойных деревьев, резаная солома и т.д. тоже снижают усадку смеси. Уменьшается также трещинообразование, которое имеет усадочную природу. (Подробности о свойствах различных добавок можно прочитать в книге Г. Минке «Глинобетон и его применение».)

Конструктивные мероприятия против усадочных трещин

Для уменьшения усадочных трещин при возведении монолитных глинобетонных конструкций необходимо определить оптимальный объём укладки смеси и продолжительность её высыхания, с тем, чтобы не вызвать внутренних напряжений в структуре материала.

Конструктивные мероприятия предусматривают устройство усадочных швов для избежания появления неконтролируемых трещин.

Повышение водостойкости смеси

Повысить водостойкость можно за счёт введения стабилизирующих добавок. В том случае, если глиносырцовая стена имеет надёжную гидроизоляцию с цоколем, защищена от воды и снега штукатуркой, покраской, облицовкой и на кровле здания установлены соответствующие карнизы, то нет необходимости в применении стабилизаторов!

Минеральные вяжущие вещества

Цемент

Цемент является подходящим стабилизатором для глинистых грунтов с низким содержанием глинистого вещества. Чем выше содержание в грунте частиц размером менее 0,005 мм, тем больше должно добавляться цемента. Исследования, проведённые в Германии, показали, что при введении незначительного количества цемента прочность при сжатии цементогрунта ниже прочности глинобетона без цемента. Кирпичи с добавлением цемента должны храниться во влажной среде около 7 дней, защищёнными от ветра и прямых солнечных лучей, периодически должны быть увлажнены водой. Для ускорения твердения в состав цементогрунта добавляются едкий натр из расчёта 20–40 грамм или 10 грамм сульфата, карбоната или силиката натрия на каждый литр воды затворения.

Известь

Известь тоже может добавляться в глинистые материалы, что способствует образованию гидросиликатов кальция. Оптимальный расход извести определяется экспериментально для каждого грунта. Незначительные добавки извести не повышают прочность при сжатии глинобетона.

Битум

Также в глинистые материалы можно добавлять битум в качестве вяжущего и водоизолирующего материала. Битум эффективен для укрепления грунтов с низким содержанием глинистых частиц и большим количеством песка. Такую смесь важно уплотнять (прессовать). Битумы растворяют в органических растворителях или в воде с эмульгаторами. В качестве растворителей применяют лигроин, парафиновое масло или нефть. Рекомендуется применять смесь из 4–5 частей битума, одной части парафинового масла и 1% парафина, полученного при нагревании до 100 градусов. Из этого концентрата делают 3–6% раствор. После испарения растворителя и воды образуется пленка, которая склеивает частицы грунта, препятствуя проникновению воды.

Для стабилизации грунтового кирпича битум использовали уже в Вавилоне в 5 веке до н.э.!

Смешанные добавки

К смешанным добавкам относятся смеси извести с навозной жижей или коровьим навозом. Такие добавки активно используются в Индии и в других странах Азии и Африки. Между известью и навозной жижей происходит химическая реакция с образованием альбумината кальция, который нерастворим в воде.

Наиболее эффективный состав:

• одна часть извести,
• четыре части коровьего навоза, выдержанного в течение 3 дней,
• 8 частей супеси.

(по материалам книги Г. Минке «Глинобетон и его применение»).

Часто задаваемые вопросы об оптимизации глинобетона

Как снизить усадку глинобетона?

Усадку снижают введением песка и крупных заполнителей, пластифицирующих добавок (жидкое стекло, сода, молочная сыворотка) и волокнистых добавок (сизаль, хвоя, солома). Также применяют конструктивные мероприятия — усадочные швы.

Какие добавки повышают водостойкость глинобетона?

Цемент, известь, битум и смешанные добавки (известь + коровий навоз). Однако при надёжной гидроизоляции и защите от осадков стабилизаторы не обязательны.

Как правильно использовать цемент в глинобетоне?

Цемент эффективен для грунтов с низким содержанием глины. Кирпичи с цементом хранятся во влажной среде 7 дней. Для ускорения твердения добавляют едкий натр (20–40 г) или сульфат/карбонат натрия (10 г на литр воды).

Как работает битумная стабилизация?

Битум растворяют в органических растворителях или эмульгируют в воде. После испарения растворителя/воды образуется водоотталкивающая пленка, склеивающая частицы грунта. Метод использовался ещё в Вавилоне в V в. до н.э.

Каков состав смешанной добавки из извести и навоза?

Наиболее эффективный состав: 1 часть извести, 4 части коровьего навоза (выдержанного 3 дня) и 8 частей супеси. В результате реакции образуется нерастворимый в воде альбуминат кальция.