PIANOBETON WYTWARZANIE WŁAŚCIWOŚCI I ZASTOSOWANIE

Pianobeton. Wytwarzanie, właściwości i zastosowanie

Marta Kadela

W monografii autorka analizuje możliwości zastosowania pianobetonu w budownictwie z uwzględnieniem aspektów wdrożenia pianobetonu do powszechnego zastosowania. Zagadnienie to omówiła w siedmiu rozdziałach. Przeanalizowała m.in. walory zastosowania pianobetonu z uwzględnieniem wymagań zrównoważonego rozwoju; omówiła składniki mieszanki pianobetonowej oraz proces produkcji; przedstawiła także właściwości mieszanki pianobetonowej oraz stwardniałego pianobetonu.

Celem monografii jest analiza możliwości zastosowania pianobetonu w budownictwie z uwzględnieniem aspektów wdrożenia pianobetonu do powszechnego zastosowania. Zagadnienie to omówiono w siedmiu rozdziałach monografii. Przeanalizowano m.in. walory zastosowania pianobetonu z uwzględnieniem wymagań zrównoważonego rozwoju; omówiono składniki mieszanki pianobetonowej oraz proces produkcji (wytwarzanie piany ze środków spieniających pochodzenia naturalnego i syntetycznego, zagadnienia dotyczące jej stabilności oraz metody wytwarzania mieszanki pianobetonowej); przedstawiono także właściwości mieszanki pianobetonowej oraz stwardniałego pianobetonu (skupiono się zwłaszcza na przedstawieniu opracowanych korelacji właściwości fizycznych pianobetonu od jego gęstości objętościowej). Przeprowadzona analiza pozwoliła na opracowanie autorskiej klasyfikacji pianobetonu z uwagi na gęstość objętościową i wytrzymałość na ściskanie.

Wykazano, że największy wpływ na ograniczone stosowanie pianobetonu ma brak oceny tego kompozytu cementowego ze względu na jego trwałość. Dlatego podjęto próbę przeprowadzenia oceny trwałości pianobetonu poprzez sprawdzenie odporności pianobetonu na czynniki degradacyjne, głównie zamrażanie-rozmrażanie. Wykazano, że na ocenę trwałości pianobetonu decydujący wpływ ma gęstość objętościowa oraz struktura matrycy cementowej pianobetonu, a zatem pośrednio skład mieszanki pianobetonowej. Wymieniono także przykłady zastosowania pianobetonu z podziałem na budownictwo drogowe, mostowe, infrastrukturalne oraz budownictwo wielkokubatorowe i mieszkalne.

Spis treści

Od Autorki 5
Streszczenie 7
Abstract 11
Wykaz symboli i skrótów 15

1. Wprowadzenie 21

2. Definicje pianobetonu oraz pojęć z nim związanych 29
2.1. Definicja i klasyfikacja pianobetonu 29
2.2. Podstawowe definicje dotyczące pianobetonu 39
2.3. Podstawowe kryteria oceny właściwości 49

3. Składniki i metody wytwarzania pianobetonu 61
3.1. Podstawowe składniki pianobetonu 61
3.1.1. Cement 61
3.1.2. Środki spieniające 63
3.1.3. Dodatki mineralne 66
3.1.4. Woda zarobowa 67
3.1.5. Kruszywo 67
3.1.6. Domieszki 68
3.2. Projektowanie mieszanki pianobetonowej 68
3.2.1. Specyfika projektowania składu pianobetonu 68
3.2.2. Metodyka projektowania pianobetonu 70
3.3. Piana 73
3.3.1. Definicja, rodzaje i proces degradacji piany 73
3.3.2. Stabilność pęcherzyków powietrza w mieszance pianobetonowej i modyfikacja struktury granicy międzyfazowej gaz-ciecz 83
3.4. Wytwarzanie pianobetonu 94
3.4.1. Technologia 94
3.4.2. Urządzenia spieniające 99

4. Właściwości pianobetonu 105
4.1. Informacje ogólne 105
4.2. Właściwości mieszanki pianobetonowej 108
4.2.1. Gęstość objętościowa 108
4.2.2. Zawartość pęcherzyków powietrza 110
4.2.3. Czas wiązania 112
4.2.4. Właściwości technologiczne mieszanki pianobetonowej 113
4.3. Właściwości stwardniałego pianobetonu 123
4.3.1. Charakterystyka struktury pianobetonu 123
4.3.2. Odkształcalność pianobetonu 143
4.3.3. Właściwości mechaniczne pianobetonu 156
4.3.4. Zjawiska transportu masy i energii w pianobetonie w ocenie trwałości 182
4.3.5. Właściwości izolacyjne pianobetonu 227

5. Zastosowanie pianobetonu w budownictwie 233
5.1. Przegląd zastosowań 233
5.2. Pianobeton w układzie nawierzchnia drogowa–podłoże gruntowe 236
5.3. Pianobeton przy budowie infrastruktury technicznej i obiektów drogowych 253
5.3.1. Wypełnianie wolnych przestrzeni 253
5.3.2. Wypełnienie wolnej przestrzeni w obiektach mostowych 255
5.4. Pianobeton w budownictwie wielkokubaturowym i mieszkaniowym 261
5.4.1. Zastosowanie pianobetonu w konstrukcji posadzek i jego modyfikacja na potrzeby posadowienia budynków 261
5.4.2. Zastosowanie w przegrodach poziomych 274
5.4.3. Zastosowanie pianobetonu w przegrodach pionowych 277
5.5. Niekonwencjonalne zastosowania 282

6. Technologia wykonania warstw z pianobetonu 287
6.1. Wprowadzenie do opisu technologii 287
6.2. Wytyczne technologiczne wykonywania warstw z pianobetonu 289
6.2.1. Wprowadzenie 289
6.2.2. Wymagania ogólne 290
6.2.3. Roboty na budowie 291
6.2.4. Kontrola przed przystąpieniem do robót, w czasie robót i po ich zakończeniu 294
6.2.5. Uwagi końcowe 294
6.3. Wybrane przykłady autorskich zastosowań pianobetonu 296
6.3.1. Wprowadzenie 296
6.3.2. Sytuacja I – pianobeton użyty w funkcji przenoszenia obciążenia 297
6.3.3. Sytuacja II – pianobeton jako materiał termoizolacyjny 307

7. Podsumowanie i wnioski końcowe 311

Bibliografia 317