Как сделать армопояс по керамзитобетонному блоку: Как сделать армопояс на керамзитобетонные блоки: советы и рекомендации

Содержание

Как сделать армопояс на керамзитобетонные блоки: советы и рекомендации

Дата: 26 сентября 2018

Просмотров: 5493

Коментариев: 0

Современные строители часто отказываются от кирпичных или литых конструкций в пользу зданий, возведенных из блоков. Такой вариант кладки проще, удобней, и справится с ним даже новичок. Однако блоки имеют пористую структуру, что снижает их прочность при точечной нагрузке. Поэтому давление, создаваемое перекрытиями и стропилами, необходимо перераспределять. Керамзитобетонные изделия не являются исключением из этого правила.

К выбору материала нужно отнестись внимательно и осторожно. Отдать предпочтение следует заводским блокам. Только они могут обеспечить достаточные прочностные характеристики. Отличить их от кустарных очень просто — по форме. Качественные изделия имеют клиновидные очертания. При кустарном производстве блоки делают просто прямоугольными.

При выборе керамзитобетонных блоков желательно их взвесить и подсчитать примерную плотность

Что такое армопояс, и насколько он необходим

Армопояс представляет собой железобетонную непрерывную ленту. Его укладывают под перекрытия любого типа для равномерного распределения нагрузки с точек опор. Также армопояс препятствует расползанию блоков, делает всю конструкцию более жесткой и устойчивой к агрессивным воздействиям окружающей среды (ветров, дождей, сейсмической активности). Также он не позволяет деформироваться кладке при усадке почвы.

Керамзитобетонные блоки имеют пористую структуру. Их изготавливают из смеси бетона, песка и глины. Благодаря этим качествам материал хорошо держит тепло, является экологически чистым, устойчивым к воздействиям окружающей среды и химикатам. Но и по этой же причине у него есть один значительный недостаток: кладка из таких блоков имеет свойство «расползаться» от вертикальной нагрузки, а также при усадке мягкого грунта. Поэтому даже еще при возведении стены ее дополнительно армируют, закладывая между керамзитобетонными блоками металлические прутья, а между рядами — специальную армирующую сетку.

При строительстве из этого материала нужен армопояс, так как он скрепляет всю конструкцию. Для его изготовления может использовать как бетон, так и полнотелый кирпич для армопояса. Первый вариант предпочтительней — в этом случае получается монолитная лента.

Керамзит устойчив к сырости и воздействию химически агрессивной среды, на него для отделки можно нанести любой материал

Изготовление бетонного армопояса

Блоки из-за пористой структуры крайне негативно относятся к точечной нагрузке. Поэтому установка армирующего пояса из бетона является необходимостью. Его оптимальная высота для керамзитобетонной кладки — 10—20 см. Ширина может быть равна ширине блоков или быть чуть меньше. Отступы могут понадобиться для укладки утеплителя или облицовочного материала (около 5—10 см). Устройство армопояса можно разбить на такие этапы:

Опалубка

Любой этап начинается с подготовки необходимых материалов и инструментов. Для изготовления опалубки для армопояса понадобятся:

  • доски для щитов;
  • небольшие бруски для поперечного скрепления опалубки;
  • саморезы для крепления щитов к стенам;
  • гвозди или саморезы для сборки опалубки.

Армирование кладки производят для дополнительной защиты керамзитобетонных блоков, увеличения устойчивости опорных стен

Сначала изготавливают щиты опалубки. Затем их прикрепляют с обеих сторон стены на саморезы. По высоте конструкция будет равна будущему армопоясу. Ширина одинаковая с кладкой или на 5—10 см меньше (для утепления железобетонной ленты). Опалубку нужно укрепить дополнительными стяжками-поперечинами через каждые 60—100 см, из-за того, что щитам придется удерживать большую массу бетона, и они могут разъехаться в разные стороны.

Изготовление арматурного каркаса

На этом этапе понадобятся:

  • арматура;
  • вязальная проволока и крючок или сварочный аппарат;
  • подставки под каркас.

Размер арматуры зависит от толщины швов между керамзитобетонными блоками. Чем они толще, тем больше должен быть диаметр прутьев. Также этот параметр зависит от предполагаемых нагрузок. Чаще всего для керамзитобетонных построек используют арматуру 10-го и 12-го диаметра.

К металлическим прутьям привязывают проволокой или приваривают поперечины. Форма каркаса будет зависеть от ожидаемой нагрузки на дом. Так, при возведении дома на твердом грунте в районе, где землетрясений практически не бывает, можно ограничиться плоской «лесенкой». Если же внешняя нагрузка будет значительной, лучше изготовить параллелепипед из арматуры.

Армирование швов делают при помощи металлической сетки

При изготовлении каркаса гладкие прутья используют в качестве поперечин, а ребристые плиты перекрытия укладывают в продольном направлении. Связывают их специальной обожженной проволокой. Оптимальная толщина — от 1,2 мм до 1,6. Более тонкая проволока будет лопаться при значительном усилии, а с более толстой сложно работать. Хорошо затянуть ни ту, ни другую не получится. На каждый узел понадобится от 30 до 50 см вязальной проволоки. Чтобы качественно все сделать, будет необходим специальный крючок. Можно использовать как ручные, так и автоматические варианты.

Каркас собирают непосредственно на стене, в опалубке — «по месту». Это связано с тем, что конечный вес металлической конструкции весьма значительный, и поднять её будет очень сложно. При изготовлении каркаса нужно учитывать, что он должен быть полностью утоплен в бетоне. Недопустимо, чтобы прутья выступали из армопояса. Это не только снизит его эксплуатационные характеристики, но и сделает потенциально опасным. Поэтому конструкцию из арматуры собирают с небольшими отступами по бокам (около 5 см). То есть, если ширина опалубки равна 30 см, то прутья каркаса укладывают на расстоянии 20 см. Готовую конструкцию устанавливают на подставки, чтобы снизу она не касалась керамзитобетонных блоков. Можно использовать специальные звездочки или обломки кирпича и другие подручные материалы.

Для связки внутренней стены и облицовки используют укладочную или армирующую сетку из 4-5 мм стального прутка

Заливка бетоном

Завершает изготовление армопояса — заливка. Для этого понадобятся:

  • цемент;
  • песок;
  • щебень;
  • бетономешалка;
  • ёмкость для готового раствора.

Также возможно использование готового бетона. Необходимо рассчитать количество строительной смеси так, чтобы залить весь армопояс за 1 раз. В противном случае он не будет непрерывным и будет хуже выполнять свои функции. Не исключено, что в месте соединения он даст трещину при большой вертикальной нагрузке или при усадке грунта.

Чтобы обеспечить качественное сцепление железобетонной ленты с блоками, можно забить в керамзитобетон гвозди или протянуть проволоку. Такой «ёж» сделает соединение более надежным.

Готовую опалубку с арматурным каркасом заливают бетоном. По мере заполнения смесь нужно уплотнять методом штыкования, чтобы убрать воздушные пустоты. Раствор в опалубке обязательно выровнять. Желательно выставить армопояс по уровню.Деревянные щиты можно будет убрать через 3—5 дней. Это время необходимо для застывания бетона, после чего — армопояс готов.

Внимание! При отделке здания нужно будет уделить особое внимание утеплению железобетонной ленты. Через нее будет проходить холод зимой, и все здание может из-за этого промерзать. Армопояс необходим при возведении постройки из керамзитобетонных блоков. Он предотвратит их преждевременное разрушение и деформацию.

На сайте: Автор и редактор статей на сайте pobetony.ru
Образование и опыт работы: Высшее техническое образование. Опыт работы на различных производствах и стройках – 12 лет, из них 8 лет – за рубежом.
Другие умения и навыки: Имеет 4-ю группу допуска по электробезопасности. Выполнение расчетов с использованием больших массивов данных.
Текущая занятость: Последние 4 года выступает в роли независимого консультанта в ряде строительных компаний.

Армопояс на керамзитобетонные блоки: как сделать

Керамзитобетон имеет ячеистую структуру, что делает строительные блоки из него менее прочными при нагрузке сверху от стропил и перекрытий. Для перераспределения давления сверху равномерно по всей поверхности на блоки укладывают армопояс, являющийся непрерывной железобетонной лентой. Пояс защищает их от расползания, строительную конструкцию — от деформации, повышает ее прочность, устойчивость к агрессивному воздействию внешней среды.

Когда нужен армопояс?

Блоки из керамзитобетона имеют много положительных качеств: небольшой вес, просты в укладке, сохраняют тепло, экологически безопасны, поддаются отделке любым материалом. Строительные конструкции из этого материала всегда рекомендуется скреплять армированным поясом. Особенно, если это длинная стена. Его главное назначение — повысить прочность, устойчивость строительной конструкции.

Как сделать?

Материалы, которые понадобятся

Армирование выполняется бетоном или полнотелым кирпичом с использованием металлических прутьев сечением 8—10 мм и армирующей проволочной сетки, накладываемой на горизонтальные швы кладки. Предпочтение отдается бетону, с его помощью по всему периметру конструкции создается монолитная лента высотой 10—20 см, толщина — на уровне ширины блоков либо незначительно уже. Также используемые материалы:

Для армирования необходимо подготовить материалы, среди которых доски для опалубки, саморезы, гвозди.

  • раствор цемента для скрепления;
  • теплоизоляционный утеплитель;
  • доски для изготовления щитов опалубки;
  • деревянные бруски для поперечных конструкций в опалубке;
  • аппарат для сварки металла или крючок;
  • подставки под каркас;
  • саморезы;
  • гвозди.

Этапы сооружения

Последовательность работ следующая: устраивается опалубка, формируется арматурный каркас, заливается бетон. На первом этапе щиты опалубочной конструкции крепятся с двух сторон стеновой поверхности на вкрученные саморезы. Дополнительно конструкция укрепляется стяжками-поперечинами с шагом около 100 см для предотвращения расползания щитов под весом бетона. Прутья арматуры помещаются внутрь опалубки. К ним привязываются или привариваются поперечины. При устройстве опалубки гладкие прутья арматуры используются для формирования поперечин, ребристые укладываются продольно.

Связка прутьев проводится обоженной проволокой, диаметр 1,2—1,6 мм. Расход проволоки на узел — 30—50 см. Необходимо помнить, что высота опалубки должна быть одного уровня с армопоясом: прутья каркасной конструкции полностью заливаются бетоном и не должны выступать над поверхностью пояса. Для готовой конструкции устраивается подставка, чтобы нижняя часть конструкции не соприкасалась со строительными блоками. Далее готовится бетонный раствор и заливается в опалубку.

Для лучшего сцепления пояса с блоками рекомендуется вбить в его стены гвозди либо протянуть проволоку. При заливке бетона проводится его утрамбовка штыкованием для предотвращения образования пустот воздуха внутри. Затем армопояс выравнивают и ожидают полного затвердения бетона.

https://www. youtube.com/watch?v=K0xTYpqyAVg

Если армопояс формируется из кирпича, используется не только проволочная сетка, но и жидкий раствор для заливки вертикальных швов. Устройство пояса начинается с углов. Обязательно перевязывание вертикальных швов. Ложковые и тычковые ряды чередуются в зависимости от того, какая ширина стен: одноблочная — на 3 ложковых ряда идет 1 тычковый. Сверху выкладывают арматуру: 1 шов — 2 прута, расстояние между прутьями и от края стен — 50—60 см. На конечном этапе работ проводится теплоизоляция пояса, чтобы не допустить прохождения холода через его конструкцию.

кладка на анкеры, на проволоку

Когда при строительстве используется газобетон без армопояса, то нужно использовать другую технологию для крепления кровли к пористым блокам. Для этого в верхней части сооружения на стенах монтируется специальное устройство — мауэрлат. Этот элемент участвует в равномерном распределении силовой нагрузки материалов крыши. Он выступает своеобразным переходником между ячеистыми несущими конструкциями и балками.

Можно ли обойтись без армопояса?

Мауэрлат — один из важных элементов конструкции строения. Он выполняет несущую функцию, поэтому принцип работы можно сравнить с фундаментом здания. Эта деталь удерживает на себе всю конструкцию крыши — стропильную систему, кровельное покрытие, утепляющего «сендвича». Кроме того, не стоит забывать о ветровой и снеговой нагрузках, с которыми «сражается» это сооружение.

Чтобы обойтись без армирующего пояса между стенами из газобетона, нужно выполнить такие условия:

  • Равномерно распределить массу и нагрузку крыши здания на стены.
  • Надежно зафиксировать систему стропил.
  • Предотвратить точечную нагрузку на облегченный монолитный материал.

С этой проблемой вполне может справиться брус из дерева, который крепится по всей длине за блоки на торцах стены. Крепление мауэрлата к газобетону без армопояса облегчает монтаж системы стропил, ведь такие элементы сложно соединить поодиночке напрямую без переходника к стене. Для этого используются специальные крепежи — глухие и подвижные с разнообразием соединительного материала.

В большинстве случаев мауэрлат делается из дерева, что уменьшает вес конструкции и упрощает ее укладку.

Мауэрлат выполняется из того материала, что и система стропил — он может быть деревянным и металлическим. Обычно используется лиственные породы дерева, так как стальная конструкция будет слишком тяжелой, ее укладка будет сложной, а цена — высокой. Деталь из натурального материала обрабатывают антибактерицидными веществами, ими равномерно накрывают газобетонные стены, крепиться между собой с помощью замкового соединения, усиленного гвоздями.

Минимальное сечение бруса из дерева, который нужно закрепить к газобетону, должно составлять 100*100 мм. Для большей прочности конструкции возможно применение материала больших размеров.

Методы кладки газобетона без армопояса

Перед тем как крепить мауэрлат к стенам, необходимо выбрать средство для создания гидробарьера между газобетоном и распределителем нагрузок. Для этих целей подходит рубероид, полиэтиленовая пленка или другие современные дорогостоящие средства. Это мероприятия обязательное, в противном случае из-за разности материалов под влиянием перепада температур между стенами и мауэрлатом начнет собираться конденсат, который будет разрушать и бетонную основу и деревянный или металлический стабилизирующий элемент.

Кладка на анкеры и дюбели

Для размещения металлического каркаса применяются U-подобные блоки, которые формируют желоб.

Крепление мауэрлата к газобетону таким способом предусматривает создание особой версии армопояса. Для этого используются U-подобные блоки из железобетона, из которых укладывают верхний ряд стен. Таким образом формируется углубление в виде желоба, в который помещается металлические элементы металлокаркаса. Далее из проволоки изготавливаются анкеры, которые аккуратно и ровно монтируются перпендикулярно плоскости переходника из дерева или металла. Контролируется размещение крепежей при помощи бечевки.

Потом выполняется заливка армирующего пояса раствором бетона. Операцию следует выполнить за один заход. Выставлять можно анкеры в любом количестве, но оно должно быть не меньшим числу стропил. При этом элементы кровли не должны прикрывать крепежи, поэтому перед установкой конструкции метят место закрепления анкеров. После того как бетонный раствор созрел, а крепеж прочно зафиксирован, крепится мауэрлат. В балке заранее готовят отверстия под дюбели, для этого деревянную конструкцию укладывают на анкеры и стучат тяжелым предметом. В полученных таким образом вмятинах сверлят дыры. Монтаж выполняют гайками с шайбами.

Анкер Дюбели и газобетон Монтаж химанкера Соединение

Когда крыша строится для небольшого сооружения, масса кровельного материала незначительная, то можно использовать в качестве крепежа дюбеля. Эти элементы выполнены из стали и имеют вид болта с квадратным основанием, ширина которого 50 мм. При укладке газобетона в нем фиксируются крепежи с накрученными гайками. Далее выполняется работа по алгоритму для анкеров. Можно использовать вариант с созданием армирующего слоя и с бетонированием.

При монтажных работах не допускается сдвиг мауэрлата.

На проволоку

Зафиксированная в стене проволока может служить фиксатором для переходника между стенами и крышей.

Когда выкладываются последние 2—3 уровня из газобетонных блоков, монтируется между материалом металлическая проволока. Она должна надежно закрепиться в стене, а ее длины должно хватать для фиксирования переходника между стенами и крышей. В мауэрлате делаются отверстия, через которые он монтируется к несущей конструкции. В этом варианте не используется армирующий пояс.

На химические анкеры

Технологичный способ монтажа мауэрлата. Для этих целей покупают специальное средство глубокого проникновения в капсульной расфасовке. Вещество прочно монтирует деревянный брус к бетонной основе. Реагент не разрушает и не деформирует внутреннюю структуру монолитного материала, что важно для крайних стенных элементов. Химические анкеры — клеящая смесь, которая состоит из синтетических составных. Раствор надежно закрепляет конструкцию для монтажа кровли сооружения.

Армопояс на газобетоне: как сделать, зачем нужен

Замкнутое в недрах стен сооружение из бетонного монолита, усиленного металлическим каркасом, которое повторяет контур строения — армопояс на газобетоне. Ячеистый материал недостаточно прочный, поэтому его следует обязательно усилить, чтобы не допустить деформации. Устройство дополнительного защитно-укрепляющего элемента повышает эксплуатационные характеристики постройки.

Зачем нужен: необходимость армопояса

Сооружения из кирпича более устойчивы к негативному влиянию климатических факторов. Здание, стены которого выполнены из газобетонных блоков, рискует испытать на себе в полной мере силу стихии. Почва, которая всегда находится в движении, вспучивается, что приводит к усадочным процессам фундаментной и стенной системы дома. Порывистый ветер, сильные осадки усиливают нагрузку на сооружение, особенно на установленный мауэрлат кровли. Кроме того, на ячеистую основу постоянно оказывают влияние сезонный и суточный температурные перепады. В регионах с повышенной сейсмической активностью также следует побеспокоиться об усилении прочности построек. Армопояс для газобетона гасит возникающие нагрузки и стабилизирует конструкцию строения.

Монолитный пояс по газобетону необходим по таким причинам:

Если стропила должны будут свисать, то данная конструкция перенесет часть нагрузки на всю постройку.

  • Устройство устраняет растрескивание стен с разными нагрузками или разнонаправленной упругостью.
  • При постройке кровельной системы в газобетонных блоках, в точках с вмонтированными крепежами могут возникнуть перенагрузки, которые влекут за собой появление расколов и трещин.
  • Когда используется конструкция свисающих стропил, усиливающий монолит служит распределителем нагрузки от кровли на все строение.

Основное условие к укрепляющему устройству — сделать армопояс нужно неразрывным. Это возможно при сплошном заливе рабочей смеси установленного арматурного каркаса по периметру всего здания.

Как сделать?

Инструменты и материалы

При выполнении работ нужно будет пользоваться строительным уровнем.

Чтобы укрепить монолитный газобетон армировочной конструкцией, нужно подготовить такой инструментарий:

  • Средства для подготовки раствора:
    • бетоносмеситель или специальная емкость;
    • ведра;
    • лопаты.
  • Материал для приготовления раствора:
    • цемент;
    • песок;
    • щебенка;
    • техническая жидкость.
  • Контрольно-измерительные инструменты:
    • рулетка;
    • уголок;
    • строительный уровень;
    • мерное ведро.
  • Средства для подготовки элементов каркаса и места его укладки:
    • шлифовальная машинка с дисками по металлу и бетону;
    • штроборез;
    • приспособление для сгибания арматурин;
    • устройство для вязания проволоки.
  • Материал для арматуры:
    • металлическая сетка с сечением 0,4 см с квадратными ячейками 50*50 мм;
    • стальные прутья диаметром от 1 см до 1,4 см;
  • Элементы опалубки:
    • доска;
    • брус;
    • гвозди, саморезы.

Этапы обустройства

Опалубка для армопояса

Опалубка сооружается с помощью деревоматериала.

Измеряются основные параметры опалубки. Заготовленный набор деревоматериалов подгоняют к нужным размерам вспомогательной конструкции. Нижняя сторона досок и газобетонный монолит соединяются саморезами. Верх деревянного желоба укрепляется поперечными стяжками с интервалом 80—100 см. Такое устройство способно выдержать нагрузку заливаемого бетона до его схватывания. Если армопояс выполняется под элементы перекрытия, то стена опоясывается доской с внешней стороны, тогда высота конструкции увеличивается до 200—400 мм.

Утепление

Далее выполняются мероприятия по утеплению армировочного пояса. Эти работы проводятся в том случае, когда газобетонная основа дома в ближайшее время не будет комплексно утепляться. Для теплоизоляции используются следующие материалы:

Теплоизолирующей прослойкой может служить пенополистерол.

  • Гранулированный пенополистирол. Хорошо справляется со своей задачей, так как имеет низкую теплопроводность и достаточную плотность.
  • Пенопластные листы. Дешевый материал, имеющий низкую способность к прониканию тепла. Хрупкость средства не помешает теплоизоляции — в залитом бетоном пространстве оно не будет испытывать нагрузок.
  • Маты из минваты. Материал не рекомендуется применять в качестве элемента теплобарьера. Средство имеет высокую гигроскопическую способность, что способствует накоплению жидкости из залитого бетонного раствора. Это приводит к потере теплоизоляционных свойств.

Утеплитель нарезается на полосы, высотой, которая равна аналогичному параметру армировочной конструкции. Теплозащитные элементы плотно укладываются в деревянную опалубку со стороны фасада здания. В крепком монтаже теплоизоляция не нуждается, так как она скоро будет залита бетонным раствором, который прижмет ее.

Для московских широт мощность теплозащитного слоя рекомендуется в пределах 5 см.

Установка арматуры

Важно, чтобы в данной конструкции присутствовал арматурный каркас.

Заранее подготовленные два арматурных прута с сечением 0,8—1,2 см параллельно друг другу укладываются на специальные «стульчики» на дно опалубки. Нижний ярус каркаса связывается вязальной проволокой. Далее устанавливаются вертикальные опоры для верхнего уровня из этих же прутьев с интервалом 50 см. Потом укладываются верхние стержни по длине опалубки, закрепляются также связыванием.

Заливка бетоном

После надежной фиксации в опалубке металлического арматурного каркаса подходят к основному этапу — заливанию раствора сорта М300 и выше. Для этого предварительно готовится рабочая смесь из портландцемента, очищенного песка, мелкого щебня и технической жидкости. При помощи бетоносмесителя все компоненты смешиваются до получения однородной массы. Чтобы обеспечить прочность армослоя, заливку монолитной суспензии следует выполнить за один раз. Это предотвращает будущее расслоение бетона. Потом выполняется уплотнение смеси. Для этих целей используется специальный вибратор или подручные средства — острые прутья, которыми выполняется штыкование раствора. Таким способом из внутренней структуры материала вытесняется воздух и пресекается образование полых пространств.

Подготовленный раствор нужно поместить в опалубку за один заход.

Чтобы бетон правильно созревал, в жаркую погоду его нужно увлажнять водой. Следует накрыть конструкцию полиэтиленовой пленкой, так монолит будет постепенно набирать свои прочностные качества. По истечении месячного срока раствор высыхает и затвердевает. Тогда приступают к разборке деревянной опалубки.

Армопояс в доме из керамзитобетонных блоков takra.ru

Современные строители часто отказываются от кирпичных или литых конструкций в пользу зданий, возведенных из блоков. Такой вариант кладки проще, удобней, и справится с ним даже новичок. Однако блоки имеют пористую структуру, что снижает их прочность при точечной нагрузке. Поэтому давление, создаваемое перекрытиями и стропилами, необходимо перераспределять. Керамзитобетонные изделия не являются исключением из этого правила.

К выбору материала нужно отнестись внимательно и осторожно. Отдать предпочтение следует заводским блокам. Только они могут обеспечить достаточные прочностные характеристики. Отличить их от кустарных очень просто — по форме. Качественные изделия имеют клиновидные очертания. При кустарном производстве блоки делают просто прямоугольными.

При выборе керамзитобетонных блоков желательно их взвесить и подсчитать примерную плотность

Что такое армопояс, и насколько он необходим

Армопояс представляет собой железобетонную непрерывную ленту. Его укладывают под перекрытия любого типа для равномерного распределения нагрузки с точек опор. Также армопояс препятствует расползанию блоков, делает всю конструкцию более жесткой и устойчивой к агрессивным воздействиям окружающей среды (ветров, дождей, сейсмической активности). Также он не позволяет деформироваться кладке при усадке почвы.

Керамзитобетонные блоки имеют пористую структуру. Их изготавливают из смеси бетона, песка и глины. Благодаря этим качествам материал хорошо держит тепло, является экологически чистым, устойчивым к воздействиям окружающей среды и химикатам. Но и по этой же причине у него есть один значительный недостаток: кладка из таких блоков имеет свойство «расползаться» от вертикальной нагрузки, а также при усадке мягкого грунта. Поэтому даже еще при возведении стены ее дополнительно армируют, закладывая между керамзитобетонными блоками металлические прутья, а между рядами — специальную армирующую сетку.

При строительстве из этого материала нужен армопояс, так как он скрепляет всю конструкцию. Для его изготовления может использовать как бетон, так и полнотелый кирпич для армопояса. Первый вариант предпочтительней — в этом случае получается монолитная лента.

Керамзит устойчив к сырости и воздействию химически агрессивной среды, на него для отделки можно нанести любой материал

Изготовление бетонного армопояса

Блоки из-за пористой структуры крайне негативно относятся к точечной нагрузке. Поэтому установка армирующего пояса из бетона является необходимостью. Его оптимальная высота для керамзитобетонной кладки — 10—20 см. Ширина может быть равна ширине блоков или быть чуть меньше. Отступы могут понадобиться для укладки утеплителя или облицовочного материала (около 5—10 см). Устройство армопояса можно разбить на такие этапы:

Любой этап начинается с подготовки необходимых материалов и инструментов. Для изготовления опалубки для армопояса понадобятся:

  • доски для щитов;
  • небольшие бруски для поперечного скрепления опалубки;
  • саморезы для крепления щитов к стенам;
  • гвозди или саморезы для сборки опалубки.

Армирование кладки производят для дополнительной защиты керамзитобетонных блоков, увеличения устойчивости опорных стен

Сначала изготавливают щиты опалубки. Затем их прикрепляют с обеих сторон стены на саморезы. По высоте конструкция будет равна будущему армопоясу. Ширина одинаковая с кладкой или на 5—10 см меньше (для утепления железобетонной ленты). Опалубку нужно укрепить дополнительными стяжками-поперечинами через каждые 60—100 см, из-за того, что щитам придется удерживать большую массу бетона, и они могут разъехаться в разные стороны.

Изготовление арматурного каркаса

На этом этапе понадобятся:

  • арматура;
  • вязальная проволока и крючок или сварочный аппарат;
  • подставки под каркас.

Размер арматуры зависит от толщины швов между керамзитобетонными блоками. Чем они толще, тем больше должен быть диаметр прутьев. Также этот параметр зависит от предполагаемых нагрузок. Чаще всего для керамзитобетонных построек используют арматуру 10-го и 12-го диаметра.

К металлическим прутьям привязывают проволокой или приваривают поперечины. Форма каркаса будет зависеть от ожидаемой нагрузки на дом. Так, при возведении дома на твердом грунте в районе, где землетрясений практически не бывает, можно ограничиться плоской «лесенкой». Если же внешняя нагрузка будет значительной, лучше изготовить параллелепипед из арматуры.

Армирование швов делают при помощи металлической сетки

При изготовлении каркаса гладкие прутья используют в качестве поперечин, а ребристые плиты перекрытия укладывают в продольном направлении. Связывают их специальной обожженной проволокой. Оптимальная толщина — от 1,2 мм до 1,6. Более тонкая проволока будет лопаться при значительном усилии, а с более толстой сложно работать. Хорошо затянуть ни ту, ни другую не получится. На каждый узел понадобится от 30 до 50 см вязальной проволоки. Чтобы качественно все сделать, будет необходим специальный крючок. Можно использовать как ручные, так и автоматические варианты.

Каркас собирают непосредственно на стене, в опалубке — «по месту». Это связано с тем, что конечный вес металлической конструкции весьма значительный, и поднять её будет очень сложно. При изготовлении каркаса нужно учитывать, что он должен быть полностью утоплен в бетоне. Недопустимо, чтобы прутья выступали из армопояса. Это не только снизит его эксплуатационные характеристики, но и сделает потенциально опасным. Поэтому конструкцию из арматуры собирают с небольшими отступами по бокам (около 5 см). То есть, если ширина опалубки равна 30 см, то прутья каркаса укладывают на расстоянии 20 см. Готовую конструкцию устанавливают на подставки, чтобы снизу она не касалась керамзитобетонных блоков. Можно использовать специальные звездочки или обломки кирпича и другие подручные материалы.

Для связки внутренней стены и облицовки используют укладочную или армирующую сетку из 4-5 мм стального прутка

Заливка бетоном

Завершает изготовление армопояса — заливка. Для этого понадобятся:

  • цемент;
  • песок;
  • щебень;
  • бетономешалка;
  • ёмкость для готового раствора.

Также возможно использование готового бетона. Необходимо рассчитать количество строительной смеси так, чтобы залить весь армопояс за 1 раз. В противном случае он не будет непрерывным и будет хуже выполнять свои функции. Не исключено, что в месте соединения он даст трещину при большой вертикальной нагрузке или при усадке грунта.

Чтобы обеспечить качественное сцепление железобетонной ленты с блоками, можно забить в керамзитобетон гвозди или протянуть проволоку. Такой «ёж» сделает соединение более надежным.

Готовую опалубку с арматурным каркасом заливают бетоном. По мере заполнения смесь нужно уплотнять методом штыкования, чтобы убрать воздушные пустоты. Раствор в опалубке обязательно выровнять. Желательно выставить армопояс по уровню.Деревянные щиты можно будет убрать через 3—5 дней. Это время необходимо для застывания бетона, после чего — армопояс готов.

Внимание! При отделке здания нужно будет уделить особое внимание утеплению железобетонной ленты. Через нее будет проходить холод зимой, и все здание может из-за этого промерзать. Армопояс необходим при возведении постройки из керамзитобетонных блоков. Он предотвратит их преждевременное разрушение и деформацию.

Керамзитоблок

Керамзитоблок – стеновой материал, позволяющий выполнять кладку своими руками. Керамзитоблоки достаточно легкие и функциональны в работе, а технология практически не отличается от кирпичной кладки. Инструменты и малая механизация, приемы работы сходны с кладкой кирпича, но форматный и легкий керамзитоблок дает еще и хорошую скорость работ. Кладку из керазитоблоков ведут на клеевом или цементно-песчаном растворе.

Кладка керамзитоблока

Кладка керамзитоблока начинается с расчета длины стен -то есть в самом начале проектирования дома. Чем меньше понадобится резки и подгонки блоков, тем меньше будет и швов, уж не говоря о трудностях резки весьма хрупкого материала. Для пересчета линейных размеров стен и перегородок ориентируются на толщину шва в 10 (максимум 15) мм – для блоков среднего качества и геометрии. Если блок решено брать дорогой и качественный, то следует рассчитывать на клеевые швы, что впоследствии даст отличную теплозащиту. Но для штучных ручных и полукустарных блоков даже неплохого качества возможна только кладка на раствор.

Фасадные блоки с декоративным слоем резать очень сложно, и в любом случае при подгонке страдает эстетика. Поэтому расчет стены «на целый блок» так важен. Кладка декоративных блоков предпочтительна на клеевых растворах, с тонкими швами. Схема укладки блоков – чаще всего классика перевязки на пол-блока аналогично кирпичной перевязке. Можно и делать сдвижку в 100 мм по рядам, формат блоков это позволяет – отличный вариант для оригинальной облицовки.

Далее подбирают блоки по типу, пустотности, плотности и прочности. Если дом будет иметь 2 или 3 этажа, то блок берут полнотелый и плотный (примерно от D1400). Легкие хозпостройки, одноэтажные дома, бани и дачи строят из конструкционно-изоляционных блоков, а для перегородок в любом строении производятся специальные легкие блоки размером 390*90*188 мм.

Основные требования технологии кладки керамзитоблоков на цементно-песчаном растворе:

  • И внешние стены, и внутренние перегородки возводят одновременно;
  • Резать блоки возможно болгаркой с диском по камню;
  • Рабочий раствор готовят малыми количествами, чтобы всегда иметь свежий – для крупноформатных кладок категорически нельзя применять даже слегка схватившиеся растворы, и ни в коем случае не пытаться сделать раствор подвижнее добавкой воды.

Кладку начинают с углов: первый ряд – по разметке, которую можно сделать прямо на горизонтальной гидроизоляции фундамента, далее натягивают шнур. Блоки укладывают строго в линию, с контролем уровнем или нивелиром в каждом ряду (в первых рядах – для каждого блока, в трех направлениях). Сопряжения, углы, пересечения – строго прямые углы. Контроль геометрии стены даже опытные каменщики предпочитают выполнять для каждого блока, поскольку схватившиеся швы исключают любые исправления.

В следующем ряду блоков контролируют еще и толщины швов. Для кладки на растворе – до 10 мм, но при неважной геометрии блока практически неизбежны толстые швы – в 12-15 мм. вертикальные швы должны быть от 8 до 15 мм. Расшивка обычно производится одновременно с кладкой: цементные растворы быстро схватываются и очень прочные. Выпуклые швы усложняют дальнейшую штукатурку и облицовку, пустошовка в какой-то степени ослабляет кладку, поэтому оптимальным считается расшивка вподрезку (заподлицо) или вогнутая. Работают кельмой каменщика, по классике – наносят раствор по торцу уложенного блока и по нижней горизонтали ряда, длина ленты нужна примерно в 1,5 целого блока, учитывая сдвижку и перевязку. Блок укладывают на растворный слой примерно в 50 мм от торцевой части уже уложенного и сдвигают плотно, с небольшим давлением, «захватывая» рабочую смесь. Подбивку блоков можно делать резиновым молотком, учитывая хрупкие свойства керамзитобетона (даже плотные блоки слабовато сопротивляются резким ударам и точечным нагрузкам).

Армопояса для дома из керамзитоблоков обязательны, виды и количество армопоясов – по расчету. Высота монолитного пояса 200 мм, ширина – с учетом необходимой внешней дополнительной теплоизоляции. Применив керамзитобетонные блоки U-образной формы (специально для армопоясов), можно ускорить кладку и улучшить теплозащиту. Возможны и бетонные пояса с армированием каркасами в опалубке, и кирпичные с армированием стальными сетками.

Армируют стены сетками по полнотелым блокам и стержневой арматурой диаметром 8-10 мм, если работают пустотелыми блоками, имеющими канавки для армирования. Металлическая арматура прочнее в кладке, но стеклопластиковые стержни минимизируют холодные мостики кладки, и выбор армирования – дело индивидуальное. Высота армирования – три-четыре ряда кладки, а также все ряды-перемычки над проемами.

Фундамент для дома из керамзитобетонных блоков

Многое зависит от грунтовых условий, геодезии и климата стройки. На плывунах, слабых грунтах, на вечной мерзлоте керамзитобетонные дома не строят. Но на плотных, стабильных грунтах с достаточной несущей способностью и низким УГВ возможны и фундаменты из керамзитобетонных плотных блоков – вот такой разброс. Керамзитобетон с удельным весом 1600-1800 кг/м3 достаточно хорошо сопротивляется изгибающим нагрузкам, хотя и малоэластичен, и это дает возможность выполнять блочные фундаменты под небольшие постройки даже без армирования (но, как уже было сказано, исключительно при условии стабильного грунтового основания).

Тип фундамента выбирают на основании расчета, по исходным данным глубины промерзания грунта и особенностей залегания подземных вод. Если грунты малостабильны, есть высокий УГВ – то соответственно нужно мощное основание под дом и глубокое заложение фундамента. Под дом из керамзитоблоков возможна плавающая плита; свайно-ростверковые фундаменты и бетонная армированная монолитная лента (считается оптимальным вариантом).

Перед тем, как приступать к кладке первого ряда блоков, поверхность ленты выравнивают под строгую горизонталь. Возможна тонкая бетонная стяжка или битум. Далее верхний обрез фундамента гидроизолируют (еврорубероид, рулонные материалы в два слоя на битумной мастике). Изоляция должна быть непрерывной, по всей отсечке. По гидроизоляции начинают выкладывать первый ряд керамзитоблоков, начало ряда – угол дома.

Плюсы и минусы керамзитоблоков

Преимущества выбора керамзитоблоков:

  • Термоизоляция достаточно высокая для стенового материала. Хотя сравнения с утеплителями даже легкий керамзитобетон не выдерживает, и дополнительный слой теплоизоляции дому необходим.
  • Очень неплохая звукоизоляция, и что особенно ценно – гасятся ударные шумы.
  • Легкие блоки проще перевозить и хранить, но важнее уменьшение нагрузок на основание дома. фундаменты для керамзитобетонных домов возможны ленточные – это надежный и недорогой вариант.
  • При сходных качествах теплосбережения керамзитобетон намного прочнее ячеистых бетонов (пено- и газобетона) и пригодны для кладки несущих стен, армопоясов и ответственных конструкций.
  • Стены из керамзитобетонных блоков дают очень малую усадку, которой можно пренебречь.
  • Экологически чистые все материалы керамзитоблоков, основа природная.
  • По совокупности характеристик (морозостойкость и водостойкость, механическая прочность, пожарная безопасность, устойчивость к бионегативу среды) блоки позволяют эксплуатацию домов как минимум в течении 50 лет – немалый срок для частного домостроения. Стены из тяжелых блоков плотностью от 1400 кг/м3 обеспечивают срок службы более 75 лет.
  • Паропроницаемость – важное качество стеновых материалов, и легкие марки керамзитоблоков не нарушают естественный воздухообмен (что не отменяет необходимость организованной вентиляции, также как и для любого жилого дома).

Крупноформатные блоки (одинарный блок имеет размеры 390*190*188 мм, двойной стеновой 390*390*188 мм) позволяют вести кладку быстро, причем работать без подъемной техники, поднимать блоки на этажи исключительно средствами малой механизации или вручную. Большие и относительно легкие (14,5-33 кг) блоки – это ускорение стройки: меньше кладочных швов и раствора для них, легче стеновой пирог. Учитывая сравнительно невысокие цены на керамзитобетон, можно сократить строительные расходы.

Из минусов керамзитоблоков и строений из них самыми сильными являются сложность механической обработки блоков и недостаточная влагостойкость. Ряд условных недостатков – следствий специфики керамзитобетона – нивелируется правильной технологией работ, защитными фасадными отделками, дополнительным утеплением снаружи, применением крепежа для легких пористых материалов. Подробней о недостатках керамзитоблоков:

  • Обрабатывать блоки сложно, поскольку прочность не отменяет хрупкости (сам по себе наполнитель легкопористый и хрупкий, а пропорция керамзита в легком блоке может быть до 38%). Режут блоки специальными инструментами, обычная ножовка, как при резке газобетонного блока, для керамзитоблока не подходит.
  • Крепить тяжелую мебель на внешние стены можно, поскольку ограждающие конструкции сложены из плотных блоков (до 1800 кг/м3). Другое дело – перегородочные легкие блоки, здесь крепеж только специальных анкерный (любель Молли, бабочки, зонтики и линейка химических анкеров).
  • Для швов наружной кладки предпочтителен дорогой клеевой раствор, чтобы уменьшить холодные мостики. Качественные и весьма дорогие керамзитоблоки от солидных фирм отличает хорошее качество и высокие цены, и вполне понятно, что для экономии частная стройка льет блоки сама, или же покупает подешевле. Но кустарный блок – это слабая геометрия, и как следствие толстый кладочный шов. Клей для блоков дает преимущество тонких швов и повышения теплозащиты, но кладка на клей возможна только для ровных блоков. Чтобы не платить дважды, не лишним будет просчитать смету, и учесть будущую экономию на тепловых ресурсах. Оптимальный блок – достаточно ровный и плотный, причем не обязательно супердорогой.
  • Этажность дома из керамзитоблоков ограничена – не более 3 этажей. Чем выше дом, тем плотнее нужны блоки, до D1600 — D1800, класса В20, что само по себе ведет к сильному удорожанию стройки. Типовой проект с фундаментом и расчеты в разы надежнее интуитивного подхода, даже при наличии опыта (по мнению опытных строителей).

Страшноватый вид фасада нового дома из рядовых керамзитоблоков – нормальное явление. И фасад, и кладку в процессе нужно защищать от непогоды, поскольку материал имеет минус по водостойкости. Также нужен изоляционный слой пирога стены с вентилируемым зазором, как для любого дома в средней полосе и на севере. Что касается облицовок – современные керамзитоблоки с пазогребневым замком выглядят роскошно в качестве фасадного декора. Технология кладки декоративных блоков предполагает кладку на клей или клей-пену, с точным прилеганием элементов. Фасадные блоки сегодня возможны и под заказ – для арок, оконных обрамлений и любого декора фасада.

Армопояс – что это такое и нужен ли он керамзитобетонным блокам

Сегодня в строительной сфере, возводя здания, зачастую пользуются кирпичными либо керамзитобетонными блочными материалами. Чтобы придать им прочность и нужную устойчивость, устраивают армированные пояса. Попробуем разобраться, как строить и армировать стенки из недорогих керамзитобетонных блоков. Применение такого материала особых навыков и оснащения не подразумевает, так что зачастую производители поставляют на рынки стройматериал не самого высокого качества. Фактически керамзитобетон представляет собой глину после обжига, в состав которой входят вода, бетонная масса, песок. А вот нужен ли армопояс для керамзитовых блоков?

Зачем нужен армопояс

Он представляет цельную ленту из железобетона. Армопояс на керамзитовые блоки выкладывают под любое перекрытие, чтобы с опорных точек нагрузка распределялась равномерно. Кроме этого, армированный пояс не позволяет расползаться блокам, придает всей конструкции жесткость и устойчивость к воздействиям негативного характера со стороны окружающей среды. Армопояс для керамзитобетонных блоков не позволит кладочным рядам деформироваться в процессе усадки грунта.

Блоки отличаются пористым строением. Материал способен отлично сохранять тепловую энергию, считается экологически безопасным, противостоит химсоставам и природным явлениям.

Керамзит отличается устойчивостью к сырости и агрессивным средам, при его отделке можно использовать любой материал.

Однако имеется и существенный недостаток – под вертикальной нагрузкой кладка может разойтись. По этой причине уже в процессе строительства стен их дополнительно армируют, укладывая между блочными рядами арматурные пруты и специальную сетку для армирования кладки из керамзитобетонных блоков.

Чтобы выполнить армирование стен из керамзитобетонных блоков, понадобятся:

  • проволочная сеточка для строительных работ. Накладывается на горизонтальные кладочные швы;
  • арматурный прут, диаметр которого равен 8 – 10 мм. Его закладывают в вертикальные швы;
  • нужный объем керамзитобетонного блочного материала для строительства;
  • цементные растворы либо цементно-песчаные смеси;
  • бетонная масса или кирпич полнотелый – для устройства армирующего пояса;
  • утеплительные материалы для теплоизоляционных работ.

Кроме того, чтобы работа продвигалась успешно, позаботьтесь об инструментах:

  • болгарке с дисками, имеющими алмазное напыление;
  • штроборезе либо дисковой пиле;
  • строительным уровне;
  • отвесе;
  • молотке, мастерке, дрели;
  • аппарате для сварочных работ;
  • арматуре на 4 мм, чтобы выполнить облицовочную обвязку.

Выполнение работ

Блоки из-за своей пористости плохо реагируют на точечные нагрузки. Поэтому армирование кладки из керамзитобетонных блоков – производственная необходимость. Среднее значение высоты армопояса – от десяти до двадцати сантиметров. Ширину делают по размеру блока либо несколько меньшей. Отступ сможет пригодиться для устройства утеплительного слоя или облицовки.

Высота опалубки должна равняться будущему поясу.

Щиты дополнительно скрепляются поперечными стяжками с шагом в один метр. Можно набивать их чаще, чтобы доски не разошлись под весом бетонного материала.

Процесс устройства армопояса в доме из керамзитобетонных блоков состоит из трех этапов:

  1. Опалубка. Для этого следует приготовить доски под изготовление щитов, бруски, с помощью которых выполняются поперечные соединения опалубочной конструкции, саморезы и гвозди, которыми выполняются сборка и крепление щитов к стенам. Готовятся опалубочные щиты, крепятся по обеим сторонам стен саморезами.
  2. Каркас. Размеры металлических прутьев будут определяться толщиной швов между блочным материалом. Кроме этого, необходимо учитывать ожидаемые нагрузочные воздействия. Если дом строится на прочном грунте, и район в сейсмическом отношении не представляет опасности, строители ограничиваются «лестницей». Но когда нагрузка значительная, рекомендуется готовить арматурный параллелепипед. Готовя каркас, гладкую арматуру пускают на поперечные элементы, а ребристую укладывают продольно. Связка выполняется обожженной проволокой, толщина которой составляет от 1.2 до 1.6 мм. Тонкий материал от созданных усилий лопнет, а с толстой в работе возникают определенные сложности. Для каждого узла армирующего пояса понадобится от тридцати до пятидесяти сантиметров вязального материала. Теперь становится понятно, как сделать армопояс по керамзитобетонному блоку. Каркасная основа монтируется на месте, чтобы в собранном виде не поднимать тяжелую конструкцию. В процессе монтажа придется учесть, что металлическая основа должна полностью залиться бетоном. Прутья каркаса выступать на поверхность не должны. Готовый каркас выставляется на подставки, чтобы его низ не соприкасался с блочным материалом.
  3. Заливка. Этим этапом завершается устройство армопояса. Бетон изготавливается самостоятельно либо приобретается в готовом виде. Рекомендуется определить потребность смеси таким образом, чтобы наполнить всю опалубочную конструкцию пояса за один раз. Иначе лента не получится непрерывной и будет хуже исполнять свои функции. Вполне вероятно, что в точке соединения от больших нагрузок или усадок почвы появятся трещины. Для улучшения сцепления железобетонного пояса с блочным материалом, в его стены забивают гвозди либо протягивают проволоку. Подготовленный металлический каркас, находящийся в опалубке, заливается бетонной массой. В процессе наполнения смесь трамбуется, чтобы не остались воздушные пустоты. Раствор, вылитый в опалубку, выравнивается. Спустя несколько дней щиты опалубочной конструкции можно убрать.

Армирующая сетка используется при связке внутренних стен и облицовочных материалов.

Пояс из кирпича

Нужно ли армировать керамзитобетонные блоки, когда перекрытие здания планируется по деревянным балкам? Да, и используют в этом случае кирпич полнотелый, выкладываемый поверх блочного ряда. Для армирования используют не только сетку, но и жидкий раствор, которым наполняются вертикальные швы.

Работы по возведению стен начинают с углов, периодически проверяя строительным уровнем вертикальность и «нулевой горизонт» стен. Обязательно выполняют перевязки вертикальных швов. Чередовать ложковые и тычковые ряды следует с учетом толщины стен. Если она одноблочная, сорок сантиметров, то на каждые три ложковых ряда укладывают один тычковый. После этого применяется арматурное армирование.

Арматура выкладывается на расстоянии в 500 – 600 мм от края стен и между прутками. Чтобы получить надежную теплоизоляцию, стены должны иметь толщину не менее 60 см, вертикальные швы связывают одним рядом. В случае многорядной связки такие манипуляции проводятся на каждые три – четыре ряда.

Отличия материалов

Выбирая блоки из керамзитобетона, их рекомендуется взвесить и примерно определить плотность. Произведенные в заводских условиях от кустарных изделий отличаются формами. Качественный товар отличается клиновидными параметрами.

Керамзит отлично противостоит сырости, по его поверхности наносятся любые отделочные материалы. Блок не горит, отлично удерживает в помещении тепло. При устройстве блочных стен экономится раствор, сокращаются сроки выполнения работ. Материал легко поддается обработке.

Заключение

Итак, нужно ли армировать кладку из керамзитобетонных блоков? Ответ прозвучит однозначный – да. При этом, занимаясь отделкой здания, необходимо пристальное внимание уделять утеплению устроенного армопояса. По нему в зимнее время пройдет холод, и всему объекту грозит промерзание.

Довольно часто строители не выполняют литые или кирпичные конструкции по блочным стенкам.

От этого точечная нагрузка разрушает материал, обладающий пористой структурой. По данной причине тяжесть, созданную перекрытиями и стропильной системой, рекомендуется перераспределять. И керамзитобетонный блочный материал в данном случае исключением из правил не является.

Выбирая материал, отдавайте свое предпочтение блокам, изготовленным на промышленном оборудовании. Лишь они обладают необходимой прочностью, чтобы использоваться при строительстве стен.

Как сделать армопояс под мауэрлат и нужен ли он вообще

Для того, чтобы мауэрлат крепко держался на месте установки, его лучше всего оснастить армопоясом. В таком случае конструкция становится более жесткой и прочной, и может использоваться, как усиленная опора.

Зачем нужен армопояс, нужен ли он под крышу

Роль данного армирования для достижения общей прочности здания сложно переоценить. Вначале нужно разобраться, для чего именно используют армопояс под мауэрлат.

Любое здание подвергается целому ряду нагрузок:

  1. Вертикальные. Их создает кровля своим весом, а также такие атмосферные явления, как снег, ветер и дождь.
  2. Распорные. Их провоцируют опирающиеся на стену стропилины. Такая нагрузка действует на раздвижение здания, возрастая по мере того, как увеличивается кровельная нагрузка.

Определенные современные материалы весьма плохо воспринимают точечное воздействие, которое их разрушает. К ним можно отнести керамзитобетонные стены, для которых обустройство армопояса под крышу является необходимой мерой. Поэтому при возведении зданий из подобных материалов наличие подобной конструкции является естественной деталью. Однако бывают ситуации, когда возникают трудности с ее монтажом. В таких случаях мауэрлат на пеноблоки или керамзитоблоки крепится химическими анкерами.

Причины такого подхода могут быть следующими:

  • Сверление отверстий для шпилек в ячеистых блоках может провоцировать их разрушение или появление трещин.
  • Висячими стропилами создается разная нагрузка по целому ряду направлений: это может привести к разъезжанию блоков, а также деформации стен и крыши.
  • При непосредственной укладке стропилин на пенобетонные блоки требуется идеальное положение уровня кровли. В противном случае из-за возникающей точечной нагрузки пеноблоки могут претерпевать различного рода разрушения. Во избежание подобных явлений мауэрлат принято оснащать армопоясом.

Кирпичные стены имеют высокую механическую прочность. Мауэрлат на них крепится обычными анкерами и закладными элементами. Исключение составляют лишь регионы, где наблюдается сейсмическая активность: там вопрос, нужен ли армопояс под крышу, обычно не стоит. Наличие армопояса под мауэрлат в таком случае обязательно и для кирпичных зданий.

Предназначение армирующего пояса на практике сводится к следующим функциям:

  1. Стены не деформируются в случае подвижек грунта, или, когда происходит его неравномерная усадка. Параметры здания сохраняются в исходных пределах.
  2. Способствует выравниванию стен по горизонтали, исправлению погрешность при их укладке.
  3. Конструкция становится более жесткой.
  4. Все возникающие на несущих стенах нагрузки получают равномерное распределение.
  5. Хорошая механическая прочность армирующего пояса позволяет применять его для надежной фиксации наиболее важных элементов, в том числе и мауэрлата.

Параметры и особенности армирующего пояса под мауэрлат

Чтобы конструкция была прочной, нужно тщательно рассчитать размеры армопояса под мауэрлат:

  1. Делая армопояс своими руками, за высоту для армирующего пояса обычно берут 20 см (не менее 15 см). Она однозначно не должен превышать ширину стены.
  2. Ширина стены и пояса по возможности должны совпасть.
  3. При вычислении длины измеряют расстояние до нужных стен.
  4. Сечение конструкции должно быть не менее, чем 25х25 см.

Очень важно, чтобы пояс был сплошным, с одинаковыми показателями прочности отдельных составных участков. Монолитный пояс под мауэрлат удобнее всего изготовить из бетона. Его заливка должна выполняться в один заход, с вставкой внутрь арматуры. Ее диаметр должен быть не менее 10 мм: отдельные элементы прочно скрепляются и перевязываются. Армопояс из кирпича под мауэрлат применяется довольно редко.

Параметры армопояса для керамзитобетонных блоков ориентированы на их толщину. Для наглядности лучше рассмотреть пример расчета данных конструкций. Как гласит СниП, толщина армирующего слоя выполняет на 1/3 уже, чем несущая стена. Поэтому, если взять за толщину стены показатель 40 см, то 1/3 от нее будет равняться 133 мм: минимальное значение толщины армопояса в таком случае будет 300 мм (если округлить цифру 267).

В результате стена толщиной 400 мм будет иметь размер внутренней части U-образного блока в пределах 300 мм, который также будет играть роль опалубки. На кирпичных стенах наружную опалубку делают в полкирпича, а для изготовления внутренней используются доски.

Установка опалубки

Для этого могут использовать несколько методов:

  1. Из деревянных досок или плит. Их фиксация на стены осуществляется при помощи брусков, с креплением сверху. При разборе опалубки проводится демонтаж верхних частей: нижние элементы оставляются внутри заливки.
  2. С помощью боковых упоров.
  3. U-образные блоки. Для того, чтобы пояс был сплошным, блоки подрезают по углам дома.
  4. По наружной стороне стены можно уложить 100-миллиметровые блоки в один ряд. По внутренней стороне прокладывается несколько рядов кирпичей, уложенных на ребро, или досок.
  5. При помощи рабочих продольных стержней диаметром 10-12 мм. Их должно быть не менее 4 шт.
  6. Промежуточными перемычками, обустраиваемыми арматурными хомутами. Диаметр изделий – 6-8 мм, с шагом размещения 20-40 см. Использовать большой шаг не рекомендуется, так как рабочие стержни во время заливки бетона могут смещаться. Как результат, нарушается целостность армирующего пояса.
  7. Скрепленной вязальной проволокой. Соединение сваркой запрещается, так как это приводит к ослаблению арматуры и делает конструкцию подверженной коррозии.
  8. Резьбовыми шпильками. Ими оснащаются отверстия, которые заранее просверливаются в опалубке. Диаметр шпильки должен быть несколько меньше внутреннего сечения трубки. При размещении шпильки внутри трубки нужно добиться прохождения ее концов в заранее изготовленные отверстия. Все изделие затягивают при помощи гаек, используя большие шайбы в качестве прокладок. Внутри бетонного монолита должны остаться только трубки. Чтобы этого достичь, после заливания и предварительного застывания армопояса проводится выкручивание гаек, демонтаж опалубки, выбивание шпилек.

Важно взять во внимание потребность утепления стены напротив армопояса, особенно, если опалубку делают из досок. Таким образом исключается риск промерзание бетона в зимнее время. Для ориентации верхнего края опалубки выбирается строго горизонтальная плоскость и водяной уровень.

Что касается укладки сетки, то на углах и на участках сопряжения она подвергается дополнительному армированию при помощи изогнутой арматуры. Рекомендуемый размер перехлеста – 300-400 мм. Подобное армирование лучше всего провести композитной арматурой, которая и дешевле, и легче. Кроме того, такие изделия не гниют, не ржавеют, обладают большей прочностью на разрыв и просты в работе.

Заливка армопояса

Чтобы конструкция была максимально прочной, заливку необходимо провести в один прием. Для этого используется бетон марки не менее М200. Обычно требуется заливать значительную массу раствора, поэтому лучше всего заранее подготовить бетононасос.

При самостоятельном приготовлении раствора берется одна часть цемента М400, три части мытого песка и три части щебенки. Опалубку можно разбирать через 4-5 дней после заливки; полное созревание бетона наступает через 3-4 недели.

Заливая бетон, следует придерживаться таких рекомендаций:

  1. Без образования внутренних пустот не обойтись. Для их удаления применяют проштыковку раствора с помощью арматуры, или методом вибрации.
  2. Бетон важно увлажнять. Таким образом он становится прочнее. Данная процедура проводится каждый день, пока бетон застывает.

Крепление мауэрлата к армопоясу

Перед тем, как крепить мауэрлат к армопоясу, во избежание загнивания или возгорания опорного бруса его обрабатывают специальными пропитками. Для достижения монолитности мауэрлата для его сращивания применяются прямые замки или косые прирубки.

Само же крепление мауэрлата к армопоясу осуществляется следующим образом:

  • Опорный брус оснащают отверстиями.
  • Насадка мауэрлата осуществляется посредством шпилек или анкеров.
  • В процессе монтажа необходимо пройти сквозь слой рубероида.
  • Для крепления используются большие шайбы и гайки.
  • Затяжку рекомендуется страховать с помощью контргаек.
  • Чтобы срезать торчащие детали, применяют болгарку.

Закладные шпильки

Иногда, чтобы крепить мауэрлат, на армопоясе заранее устанавливаются шпильки диаметром от 12 мм, выступающие над мауэрлатом на 3-4 см. Шаг установки таких шпилек – 100 см: их крепят на хомуты вязальной проволокой.

Что касается вопроса о целесообразности изготовления мауэрлата при наличии армирующего пояса, то действительно, теоретически стропилины могут фиксироваться на пояс. Однако на практике это потребует значительного количества дополнительных мероприятий. Так что намного проще пойти традиционным путем использования армированного пояса под мауэрлат.

Армирование кладки из керамзитобетонных блоков

В современном строительстве при возведении стен часто используют блоки из кирпича или керамзитобетона. Для их прочности и устойчивости применяют армирование кладки. В данной статье мы рассмотрим секреты возведения и армирования стен из сравнительно дешевого материала – керамзитобетона. Блоки из этого материала при производстве не требуют особых технологий и оборудования, поэтому многие строительные фирмы “выкидывают” на рынок товар с не самыми лучшими характеристиками.

Керамзитобетонные блоки – это фактически обожженная глина, куда еще входят песок, вода, и бетон, благодаря чему они имеют сравнительно невысокую цену. Качественные блоки имею клиновидную форму.

Описание керамзитобетонных элементов

При выборе керамзитобетонных блоков желательно их взвесить и подсчитать примерную плотность. Заводские от кустарных можно отличить и по форме: высококачественный товар имеет клиновидную форму. Керамзитобетонный блок представляет собой смесь песка, воды, специальной глины и бетона. Фактически это обожженная глина, поэтому строительство из него дешевле, чем из какого-либо другого материала.

Армирование кладки, выполненной из керамзитобетонных блоков, производиться с помощью проволочной сетки, которая препятствует расползанию блоков.

Керамзит устойчив к сырости и воздействию химически агрессивной среды, на него для отделки можно нанести любой материал. Он не горит и хорошо держит тепло. Кладки стен из новых керамзитобетонных блоков аналогичны строительству их из кирпича, но при этом экономится раствор и уменьшаются сроки строительства. В отличие от кирпича (где нужен скол), ненужные элементы керамзитобетонных блоков можно при необходимости легко распилить.

Армирование кладки производят для дополнительной защиты керамзитобетонных блоков, увеличения устойчивости опорных стен и предохранения их от трещин. Например, при строительстве длинной конструкции армирование просто необходимо для ее устойчивости. При строительстве стен из керамзитобетона надо оставлять мостики холода. Для теплоизоляции блоков снаружи часто применяют полимерные материалы.

Армирование швов делают при помощи металлической сетки (высота сетки увеличена за счет наваренных поперечных связок из такой же проволоки), поэтому при кладке на клей вырезают в блоках канавки.

Эту операцию проделывают при помощи штробореза, но если его нет, то можно применить болгарку или дисковую пилу. На керамзитобетонные блоки нельзя прямо уложить плиты межэтажных или других перекрытий. Необходимо установить переходную конструкцию.

Бетонный армопояс для стен

Блоки очень плохо переносят любую точечную нагрузку. В таких случаях для ее равномерного распределения поверх керамзитобетонной кладки устанавливается монолитный бетонный армопояс высотой от 10 до 20 сантиметров. Если планируется дополнительная облицовка кирпичом, то этот пояс делают на высоту 2-х рядов кладки из кирпича.

Монолитный бетонный армопаяс обеспечит равномерное распределение нагрузки поверх стены, выполеннной из керамзитобетонных блоков, которые плохо переносят точечную нагрузку.

Бетонный армопояс тщательно теплоизолируют для устранения теплового дисбаланса, который он вносит. На территории России толщина кладки керамзитобетонных стен для нормальной теплоизоляции дома выбирается равной не менее 250 мм (обычно она составляет 300-400 мм). Поэтому армопояс отливается шириной 25- 30 сантиметров. Остальное пространство заполняют теплоизолирующими материалами с наружной стороны и дополнительно облицовывают.

Если перекрытие производится по деревянным балкам, то армопояс выполняют из полнотелых кирпичей, уложенных поверх керамзитобетонных блоков. Армировать можно не только сеткой, но и заполнением жидким раствором этих вертикальных швов. Используется арматура диаметром 8-10 мм при ширине кладочного шва не более 12 мм.

Операцию кладки стены начинают с углов, все время проверяя уровнем такие величины, как вертикальность (90 градусов) и нулевую горизонтальность строящейся стены. Обязательно производится перевязка вертикальных швов. Чередование ложковых и тычковых рядов зависит от толщины стены. Например, если она уложена в один блок из керамзита (400 мм), то всегда через три каждых ложковых ряда кладут один тычковый. Затем армируют арматурой через 4 или 3 ряда, укладывая ее сверху полностью выложенного ряда керамзитобетонных блоков.

Расстояние кладки арматуры – 50-60 см, как от края стены, так и между прутками. В один шов закладывают по два прутка. Так как для нормальной теплоизоляции помещения толщина этих наружных стен должна быть не менее 550-600 мм, выполняется обычно однорядная перевязка вертикальных швов. Если нужна многорядная перевязка, то ее делают через каждые 4 или же 3 ряда. При применении арматуры армопояс не нужен. Плиты перекрытия укладывают на цементный (цементно-песчаный) раствор.

Если надо разрезать блок, то чаще всего применяют болгарку с алмазным диском (диаметр 230 мм). Конструкции из блоков возводят вместе с облицовкой из кирпича. Для связки внутренней стены и облицовки используют укладочную или армирующую сетку из 4-5 мм стального прутка или (значительно реже) армирующие стержни из стеклопластика.

Материалы и инструменты

  1. Сетка строительная проволочная прокладочная (для горизонтальных швов кладки).
  2. Арматура калибра 8-10 мм (используется для армирования вертикальных швов).
  3. Необходимое количество керамзитобетонных блоков.
  4. Цементные или цементно-песчаные растворы.
  5. Бетон или полнотелые кирпичи (для армопояса).
  6. Теплоизоляционные материалы.
  7. Болгарка с алмазным диском (диаметр 230 мм).
  8. Штроборез или дисковая пила.
  9. Линейка – уровень.
  10. Отвес.
  11. Мастерки, молотки, дрель.
  12. Сварочный аппарат.
  13. Арматура диаметром 4 мм из стального прутка (для связки облицовки).

Постройка стен из керамзитобетонных новых блоков на практике ничем не отличается от укладки из кирпичей, пено- и керамических панелей с внутренними пустотами. При желании сэкономить можно все вышеописанные работы произвести своими руками, конечно, при наличии навыков и нужного инструмента. Надо только учесть, что для российского климата желательно правильно выбрать толщину керамзитобетонных блоков. На этом экономить не рекомендуется, иначе плохая теплоизоляция ваших тонких стен приведет к проблемам с вашим здоровьем.

Армированный пояс для керамзитобетонных блоков

Содержание

Современные строители часто отказываются от кирпичных или литых конструкций в пользу зданий, возведенных из блоков. Такой вариант кладки проще, удобней, и справится с ним даже новичок. Однако блоки имеют пористую структуру, что снижает их прочность при точечной нагрузке. Поэтому давление, создаваемое перекрытиями и стропилами, необходимо перераспределять. Керамзитобетонные изделия не являются исключением из этого правила.

К выбору материала нужно отнестись внимательно и осторожно. Отдать предпочтение следует заводским блокам. Только они могут обеспечить достаточные прочностные характеристики. Отличить их от кустарных очень просто — по форме. Качественные изделия имеют клиновидные очертания. При кустарном производстве блоки делают просто прямоугольными.

При выборе керамзитобетонных блоков желательно их взвесить и подсчитать примерную плотность

Что такое армопояс, и насколько он необходим

Армопояс представляет собой железобетонную непрерывную ленту. Его укладывают под перекрытия любого типа для равномерного распределения нагрузки с точек опор. Также армопояс препятствует расползанию блоков, делает всю конструкцию более жесткой и устойчивой к агрессивным воздействиям окружающей среды (ветров, дождей, сейсмической активности). Также он не позволяет деформироваться кладке при усадке почвы.

Керамзитобетонные блоки имеют пористую структуру. Их изготавливают из смеси бетона, песка и глины. Благодаря этим качествам материал хорошо держит тепло, является экологически чистым, устойчивым к воздействиям окружающей среды и химикатам. Но и по этой же причине у него есть один значительный недостаток: кладка из таких блоков имеет свойство «расползаться» от вертикальной нагрузки, а также при усадке мягкого грунта. Поэтому даже еще при возведении стены ее дополнительно армируют, закладывая между керамзитобетонными блоками металлические прутья, а между рядами — специальную армирующую сетку.

При строительстве из этого материала нужен армопояс, так как он скрепляет всю конструкцию. Для его изготовления может использовать как бетон, так и полнотелый кирпич для армопояса. Первый вариант предпочтительней — в этом случае получается монолитная лента.

Керамзит устойчив к сырости и воздействию химически агрессивной среды, на него для отделки можно нанести любой материал

Изготовление бетонного армопояса

Блоки из-за пористой структуры крайне негативно относятся к точечной нагрузке. Поэтому установка армирующего пояса из бетона является необходимостью. Его оптимальная высота для керамзитобетонной кладки — 10—20 см. Ширина может быть равна ширине блоков или быть чуть меньше. Отступы могут понадобиться для укладки утеплителя или облицовочного материала (около 5—10 см). Устройство армопояса можно разбить на такие этапы:

  • устройство опалубки;
  • изготовление каркаса из арматуры;
  • заливка бетоном.

Опалубка

Любой этап начинается с подготовки необходимых материалов и инструментов. Для изготовления опалубки для армопояса понадобятся:

  • доски для щитов;
  • небольшие бруски для поперечного скрепления опалубки;
  • саморезы для крепления щитов к стенам;
  • гвозди или саморезы для сборки опалубки.

Армирование кладки производят для дополнительной защиты керамзитобетонных блоков, увеличения устойчивости опорных стен

Сначала изготавливают щиты опалубки. Затем их прикрепляют с обеих сторон стены на саморезы. По высоте конструкция будет равна будущему армопоясу. Ширина одинаковая с кладкой или на 5—10 см меньше (для утепления железобетонной ленты). Опалубку нужно укрепить дополнительными стяжками-поперечинами через каждые 60—100 см, из-за того, что щитам придется удерживать большую массу бетона, и они могут разъехаться в разные стороны.

Изготовление арматурного каркаса

На этом этапе понадобятся:

  • арматура;
  • вязальная проволока и крючок или сварочный аппарат;
  • подставки под каркас.

Размер арматуры зависит от толщины швов между керамзитобетонными блоками. Чем они толще, тем больше должен быть диаметр прутьев. Также этот параметр зависит от предполагаемых нагрузок. Чаще всего для керамзитобетонных построек используют арматуру 10-го и 12-го диаметра.

К металлическим прутьям привязывают проволокой или приваривают поперечины. Форма каркаса будет зависеть от ожидаемой нагрузки на дом. Так, при возведении дома на твердом грунте в районе, где землетрясений практически не бывает, можно ограничиться плоской «лесенкой». Если же внешняя нагрузка будет значительной, лучше изготовить параллелепипед из арматуры.

Армирование швов делают при помощи металлической сетки

При изготовлении каркаса гладкие прутья используют в качестве поперечин, а ребристые плиты перекрытия укладывают в продольном направлении. Связывают их специальной обожженной проволокой. Оптимальная толщина — от 1,2 мм до 1,6. Более тонкая проволока будет лопаться при значительном усилии, а с более толстой сложно работать. Хорошо затянуть ни ту, ни другую не получится. На каждый узел понадобится от 30 до 50 см вязальной проволоки. Чтобы качественно все сделать, будет необходим специальный крючок. Можно использовать как ручные, так и автоматические варианты.

Каркас собирают непосредственно на стене, в опалубке — «по месту». Это связано с тем, что конечный вес металлической конструкции весьма значительный, и поднять её будет очень сложно. При изготовлении каркаса нужно учитывать, что он должен быть полностью утоплен в бетоне. Недопустимо, чтобы прутья выступали из армопояса. Это не только снизит его эксплуатационные характеристики, но и сделает потенциально опасным. Поэтому конструкцию из арматуры собирают с небольшими отступами по бокам (около 5 см). То есть, если ширина опалубки равна 30 см, то прутья каркаса укладывают на расстоянии 20 см. Готовую конструкцию устанавливают на подставки, чтобы снизу она не касалась керамзитобетонных блоков. Можно использовать специальные звездочки или обломки кирпича и другие подручные материалы.

Для связки внутренней стены и облицовки используют укладочную или армирующую сетку из 4-5 мм стального прутка

Заливка бетоном

Завершает изготовление армопояса — заливка. Для этого понадобятся:

  • цемент;
  • песок;
  • щебень;
  • бетономешалка;
  • ёмкость для готового раствора.

Также возможно использование готового бетона. Необходимо рассчитать количество строительной смеси так, чтобы залить весь армопояс за 1 раз. В противном случае он не будет непрерывным и будет хуже выполнять свои функции. Не исключено, что в месте соединения он даст трещину при большой вертикальной нагрузке или при усадке грунта.

Чтобы обеспечить качественное сцепление железобетонной ленты с блоками, можно забить в керамзитобетон гвозди или протянуть проволоку. Такой «ёж» сделает соединение более надежным.

Готовую опалубку с арматурным каркасом заливают бетоном. По мере заполнения смесь нужно уплотнять методом штыкования, чтобы убрать воздушные пустоты. Раствор в опалубке обязательно выровнять. Желательно выставить армопояс по уровню.Деревянные щиты можно будет убрать через 3—5 дней. Это время необходимо для застывания бетона, после чего — армопояс готов.

Внимание! При отделке здания нужно будет уделить особое внимание утеплению железобетонной ленты. Через нее будет проходить холод зимой, и все здание может из-за этого промерзать. Армопояс необходим при возведении постройки из керамзитобетонных блоков. Он предотвратит их преждевременное разрушение и деформацию.

Механизм вздутия легких заполнителей из-за скорости увеличения

Целью данного исследования было улучшение скорости переработки промышленных отходов путем изучения механизма вздутия искусственного легкого заполнителя в зависимости от скорости и времени увеличения, который является динамическим параметром в производство искусственного легкого заполнителя. В этом исследовании в качестве сырья использовались зольный остаток угля и извлеченный грунт в массовом соотношении 1: 1 от отечественной электростанции. Искусственные легкие агрегаты были сформированы с использованием экструдера и гранулятора ( φ = 10 мм) и спечены методом быстрого спекания, двухступенчатого обжига и обычного спекания.Физические свойства агрегатов, такие как насыпная плотность, коэффициент водопоглощения и микроструктура поперечного сечения, исследуются в зависимости от времени и температуры спекания. В результате механизма вздутия и захвата черная сердцевина может подавляться, поскольку время обжига увеличивается при температуре до образования поверхности. В результате построения графиков обжига методом наименьших квадратов стало возможным изготовление искусственного легкого заполнителя с микропорами, удельный вес 1.1, и степень абсорбции 3% при скорости нагрева 27 ° C / мин или менее.

1. Введение

В результате быстрого роста национальной экономики и промышленности количество промышленных отходов в соответствии с таким развитием постоянно увеличивается. Среди различных промышленных отходов с разными характеристиками количество угольной золы, образующейся при производстве тепловой энергии, на долю которой приходится более 30% выработки электроэнергии в Корее, составляло около 9 миллионов тонн в 2010 году, но ожидается, что оно увеличится до 14 миллионов тонн. в 2017 г. из-за увеличения образования золы угля в результате строительства дополнительных электростанций с 2010 г. [1–3].В зависимости от характеристик угольная зола может быть разделена на две категории: летучая зола и зольный остаток, а летучая зола, составляющая 70 ~ 85% угольной золы, активно перерабатывается в качестве сырья для добавки к бетону и цемента. Однако в случае зольного остатка только часть его используется в качестве строительного заполнителя, а когда он используется в качестве заполнителя в бетоне, существует ограничение на переработку из-за проблем качества, связанных с удобоукладываемостью, которая является из-за явления взаимосвязи и управления содержанием воды поверхностными порами [4].Кроме того, вынутый грунт, образующийся во время дноуглубительных работ, достигает 46 миллионов тонн в год, но большая часть его обрабатывается путем захоронения и сброса в океан, поэтому необходимо срочно провести стабилизацию и переработку [5–7]. В последнее время активно ведутся исследования по производству легкого заполнителя из отходов, содержащих зольный остаток угля. [8–10]. Liao et al. [11] приготовили агрегаты с использованием осадка водоема. Ян и др. [12] производили агрегаты с использованием хвостов железа с низким содержанием кремния, летучей золы и порошкообразного кварцевого песка.Ли и др. [13] производили легкие заполнители из сланцевых отходов. Эти различные отходы были утилизированы, и были использованы различные методы спекания. Райли [14], Канг и Канг [15] использовали метод спекания при повышении температуры, а Ли [16, 17] использовал быстрое спекание. А спекание агрегата производилось в исследовании Ли [18] двухступенчатым методом спекания. Используются различные методы прокаливания, а методология получения агрегатов изучена недостаточно. Как правило, легкий заполнитель облегчается за счет вздутия при горении, и для его вспенивания требуется образование газа и поверхность, которая может собирать образовавшийся газ [19, 20].Барботажный газ образуется в результате окисления органических веществ и углерода, находящихся внутри восстановительной атмосферы, где реакция с внешним кислородом блокируется во время горения агрегата [21]. В отличии от искусственных легких заполнителей, которые изготовлены с использованием существующего природного сырья с низкой огнеупорностью, для осветления массы, спекания при высокой температуре необходимо, когда искусственный легкий заполнитель производится с использованием вторичных ресурсов с высокой рефракцией.Следовательно, трудно контролировать скорость образования поверхности и скорость образования пенообразующего газа. Кроме того, образование поверхности для сбора газа можно определить как уплотнение поверхности, вызванное уменьшением размера пор, которое является результатом вязкого поведения, возникающего в соединении с низкой температурой плавления. Другими словами, скорость контроля двух реакций определяет вздутие живота искусственного легкого заполнителя.

Есть две основные цели этого исследования.Сначала исследуется изменение механизма вздутия методом спекания агрегата. Для этого мы изготовили и оценили агрегаты методами быстрого спекания, двухступенчатого спекания и обычного спекания. Во-вторых, на основе экспериментальных результатов предсказывается применимость механизма вздутия в реальных условиях спекания во вращающейся печи.

2. Материалы и методы
2.1. Материалы

Сырьем, используемым в этом исследовании, была смесь золы угольного остатка (B / A), которая была сброшена после сжигания битуминозного угля на Y ТЭС, и вынутого грунта (D / S) в соотношении 1: 1 компанией вес.Сырье измельчали ​​до размера менее 200 меш с помощью штифтовой мельницы. Химический состав измельченного сырья анализировали с помощью XRF (ZSR-100e, Rigaku, Tokyo, Japan). Фазу сырья анализировали с помощью XRD (Miniflexll, Rigaku, Tokyo, Japan). Индекс пластичности (PI) вынутого грунта и экспериментальной смеси (B / A: 50, D / S: 50) измеряли с помощью испытательного метода KS F 2304 [22].

2.2. Производство искусственного легкого заполнителя

Для производства искусственного легкого заполнителя, извлеченный грунт, который является неорганическим пластификатором, и золу угольного остатка смешивали в массовом соотношении 1: 1, и смесь измельчали ​​до размера менее 200 меш, используя булавочная мельница (TOP, Korea Mechanical Engineering, Чангвон, Корея).В измельченной смеси установили влажность 20%, и искусственный легкий заполнитель был сформирован до размера около 10 мм с использованием экструдера (GRN05, VANHO, Chilgok, Korea). Выгруженный продукт вращали в течение 5 минут при 40 об / мин и 50 °, используя гранулятор (WPP 700, Woongbi Machinery, Cheonan, Korea), и полученный агрегат сушили при 105 ° C в течение 24 часов с использованием сушилки.

Для максимального уплотнения поверхности используется метод быстрого спекания, при котором выгрузка производится после поддержания максимальной температуры в течение определенного периода времени.Кроме того, для контроля содержания пенообразующего газа использовался двухступенчатый метод обжига, при котором температура до образования жидкости на поверхности поддерживается в течение определенного периода времени с последующим поддержанием максимальной температуры в течение заданного времени перед разряд. Кроме того, для условий обжига вращающейся печи использовался обычный метод обжига, при котором начальная температура повышалась с 300 ° C до максимальной температуры. Добавки не использовались, и изменение физических свойств [23] искусственного легкого заполнителя наблюдали для каждого метода обжига.График для каждого метода обжига показан на рисунке 1.

2.3. Теория механизма вздутия живота
2.3.1. Механизм вспенивания черной сердцевины

Типичный легкий заполнитель вспенивается из-за явления черной сердцевины, вызванного восстановлением Fe 2 O 3 . Спекание агрегата ограничивает внутренний газ. Окисление органических веществ и углерода в салоне создает восстановительную атмосферу. Химическое уравнение для этого выглядит следующим образом [24–26]:

Реакции (1) — (3) объясняют реакцию восстановления Fe 2 O 3 CO.Газ CO, образующийся в восстановительной атмосфере, повышает внутреннее давление. Образующийся FeO также снижает вязкость внутри заполнителя с образованием жидкой фазы и способствует вязкости. Другими словами, контроль скорости двух реакций определяет вздутие искусственного легкого заполнителя. В этом случае поры сосредоточены в центральной части.

2.3.2. Механизм образования и роста микропор

Козе и Байер [27] предположили, что механизм вздутия пеностекла можно разделить на следующие три стадии.(1) Газообразование внутри тела (2) Создание пор и связывание под действием внутреннего давления (3) Расширение пор из-за разницы давлений между маленькими порами и большими порами

Большая часть вспенивания происходит на стадиях 1 и 2 и имеет небольшой вес . На этапе 3 был достигнут рост пор. В механизме вздутия, Козе и Байер [27] заявили, что давление газа и вязкое поведение материала определяют свойства. Это похоже на механизм с черным сердечником, описанный выше. Однако маловероятно, что в механизме черного ядра химические изменения, такие как восстановление Fe 2 O 3 , не происходят.В этом случае мелкие поры равномерно распределяются внутри агрегата. Следовательно, для прогнозирования механизма вздутия легкого заполнителя наиболее важным фактором является скорость нарастания. На рисунке 2 показана блок-схема экспериментальных маршрутов.

3. Результаты и обсуждение
3.1. Сырье

В таблице 1 показаны результаты предела пластичности (PL) и предела жидкости (LL) сырья. Морено-Марото и др. [28] глина классифицирована по PI / LL. Значение PI / LL для вынутого грунта было 0.43 и значение 0,22 для образца с 50% зольного остатка угля. Согласно классификации Морено-Марото и Алонсо-Азкарата [28], грунт, вынутый дноуглубителями, классифицируется как илистая глина или песчаная глина в зависимости от содержания песка, и это регион, в котором пласта достаточно. Добавление зольного остатка угля снижает пластичность и превращает грунт в грунт с небольшой вязкостью.


Позиции PL (предел пластичности) LL (предел жидкости) PI (индекс пластичности)

Выработанный грунт 20 35 15
Зольный остаток угля 50% 18 26 8
Выемка почвы 50%

На рисунке 3 показаны результаты измерения XRD сырье.Выемка состоит из кварца, альбита, мусковита и др., Которые легко наблюдаются в обычных почвах. В случае зольного остатка угля он был в основном аморфным, а фазы кристобалита и муллита наблюдались слабо. В таблице 2 показан химический состав сырья. Результаты были нанесены на диаграммы Райли [14] и Кунни [29] (рисунок 4). Было обнаружено, что вынутый грунт удовлетворяет как диаграмме Райли [14], так и области пены диаграммы Кунни [29]. Однако количество Fe 2 O 3 было несколько ниже и оказалось близко к критической области.В случае B / A ни диаграмма Райли [14], ни диаграмма Кунни [29] не выполнялись. Смесь двух исходных материалов (B / A 50: D / S 50) удовлетворяет диаграмме Райли, но не диаграмме Кунни. Хотя смесь не удовлетворяет обеим диаграммам, согласно Dondi et al. [8], использование отходов в качестве легких заполнителей может быть облегчено, даже если они отличаются от химического состава.


Зольный уголь Выемка грунта

Иг.убыток 0 4,04
SiO 2 62,03 71,00
Al 2 O 3 25,40 14,24
Fe 2 O 3 4,14 3,78
CaO 1,00 0,78
MgO 0,94 0,18
Na 2 O 0.08 2,49
K 2 O 3,23 2,67
TiO 2 0,84 0,79
ZrO 2 0 0
P 2 O 5 0,12 0,03
Cr 2 O 3 0,02 0
MnO 0,03 0
C 1.74 0
Всего 100 100

3.2. Легковесные свойства искусственного легкого заполнителя путем управления скоростью реакции

В этом исследовании мы попытались контролировать скорость реакции вспененного газа и уплотнение поверхности искусственного легкого заполнителя. Чтобы контролировать такие условия, уплотнение поверхности было максимально увеличено за счет использования метода быстрого спекания, при котором температура на входе и температура на выходе одинаковы.Кроме того, легкие характеристики легкого заполнителя были подтверждены путем регулирования количества газа, захваченного в заполнителе, путем разделения этапов обжига на два: регулирования количества пенного газа с использованием двухступенчатого метода обжига (этап 1 st ) и уплотнения поверхность (2 -й ступень ). Кроме того, были подтверждены условия вспенивания и захватывающая способность, применявшиеся к фактическому процессу посредством обычного метода спекания, и соответствующие экспериментальные условия показаны в таблице 3.


Спекание Температура на входе (° C) Температура на выходе (° C) Время спекания (мин)

Быстрое спекание 1100 1100 10
1140 1140
1180 1180

Двухступенчатый обжиг 1120 10 (7 ′ + 3 ′)
600 1140
700 1160 20 (14 ‘+ 6’)
800 1180
900 1200 30 (21 ‘+ 9 ′)
1220

Нормальное спекание 300 1120 40
1140
1160
1180 60
1200
1220

Рисунок 5 представляет собой график объемной плотности и водопоглощения соотношение искусственного легкого заполнителя, полученного методом быстрого спекания.Вздутие живота началось при 1100 ° C, и он показывает объемную плотность около 1,2 г / см 3 . С повышением температуры обжига объемная плотность уменьшалась, и степень водопоглощения также уменьшалась на 14%. Как видно из изображения поперечного сечения, показанного на Фиг.6, закрытая пора имеет тенденцию расширяться при повышении температуры обжига. Кроме того, во всех агрегатах образуется черная сердцевина, а снаружи образуется трещина. Это происходит из-за большого количества пенообразующего газа, задержанного внутри заполнителя, что является результатом уплотнения поверхности, а высокий коэффициент водопоглощения был результатом трещины, вызванной отсутствием вязкости на поверхности, что связано с недостаточное количество жидкой фазы на поверхности.

На рис. 7 представлен график объемной плотности и коэффициента водопоглощения искусственного легкого заполнителя, полученного двухступенчатым методом обжига при различных температурах. Как насыпная плотность, так и коэффициент водопоглощения показали аналогичную тенденцию, когда температура стадии 1 st находилась в диапазоне от 600 ° C до 800 ° C. Особенно при температуре обжига от 1120 ° C до 1160 ° C наблюдалась тенденция к обжигу, а объемная плотность составляла от 1,9 г / см 3 до 2.0 г / см 3 . По мере того, как шаг 1 st становится длиннее, объемная плотность увеличивается. Это связано с тем, что органическое вещество или углерод, которые образуют восстановительное состояние в агрегате, окисляются, и вспенивание газа не происходит на этапе 2 и , и коэффициент водопоглощения также имеет тенденцию быть таким же. Однако при температуре обжига 1180 ° C, которая является началом жидкой фазы, началось вздутие живота, и объемная плотность составила 1,1 г / см 3 при 1220 ° C. В случае коэффициента водопоглощения, как и результат объемной плотности, трещин не возникало, что приводило к коэффициенту водопоглощения менее 10%, а при температуре выше 1180 ° C, когда жидкость образовывалась на поверхности, поглощение ставка была в пределах 3%.Однако для заполнителя, который обжигали в течение 10 минут при температуре стадии 1 st 900 ° C, наблюдалась высокая скорость поглощения в отличие от предыдущих результатов. Это связано с тем, что в отличие от агрегатов, обожженных при относительно низкой температуре, образуется поверхность, способная задерживать пенящийся газ, и в результате образуется черная сердцевина, которая приводит к образованию трещины.

3.3. Идентификация реальных условий процесса с помощью обычного метода спекания

Во время производства искусственного легкого заполнителя обжиг производится во вращающейся печи.Следовательно, поскольку искусственный легкий заполнитель обжигается при перемещении внутри вращающейся печи от низкой температуры к высокой температуре, двухступенчатый метод обжига разделяется на низкотемпературную и высокотемпературную области. Однако этого недостаточно для подтверждения поведения вздутия и захвата, применяемого в реальных условиях процесса. Следовательно, искусственный легкий заполнитель был приготовлен обычным методом спекания, при котором смесь вводилась при температуре 300 ° C, температуре на входе вращающейся печи, используемой в реальном процессе, и обжигалась до желаемой температуры в течение заданного периода времени.

На рис. 8 показаны объемная плотность и коэффициент водопоглощения искусственного легкого заполнителя, полученного обычным методом спекания. Вздутие живота не происходит при температуре 1120 ° C, что указывает на объемную плотность около 2,0 г / см 3 . Однако можно видеть, что насыпная плотность постепенно уменьшается с увеличением температуры обжига. Кроме того, она быстро снижалась между 1160 и 1180 ° C, чтобы получить объемную плотность менее 1,5 г / см 3 , и было возможно снижение веса.При 1200 ° C была получена насыпная плотность около 1,1 г / см 3 . Когда время обжига составляло 60 минут, объемная плотность была выше, чем у 40-минутного обжига. Это связано с тем, что газ, необходимый для вспенивания, выходит наружу до уплотнения поверхности, что связано с более длительным временем выпекания и более длительным временем прокаливания в низкотемпературной области.

На рис. 9 показаны изображения поперечного сечения искусственного легкого заполнителя, полученного с использованием метода нормального спекания.Размер пор увеличивался при температуре от 1160 до 1180 ° C, при этом объемная плотность быстро снижалась. Кроме того, было подтверждено, что поры были полностью расширены в обожженном заполнителе при 1200 ° C с объемной плотностью около 1,1 г / кг. см 3 . Для того, чтобы предсказать поведение вздутия во вращающейся печи, в условиях массового производства, использовался обычный метод спекания. В результате удалось облегчить искусственный легкий заполнитель, который не образовывал трещин вне заполнителя.Однако при 1200 ° C или выше жидкая фаза чрезмерно образуется на поверхности, и структура имеет тенденцию разрушаться, что не подходит в качестве температуры обжига вращающейся печи.

3.4. Идентификация механизма вздутия по скорости нарастания

В соответствии с результатами, полученными в предыдущем эксперименте, где механизм вздутия был определен для каждого метода обжига, было обнаружено, что, когда время выпуска пенообразующего газа до уплотнения поверхности и стеклования контролировалось в результате обжига изменяется микроструктура, а также в результате меняются характеристики объемной плотности и коэффициента водопоглощения легкого заполнителя.В этом разделе было выявлено явление вздутия живота в соответствии со скоростью нарастания для конкретных регионов из предыдущего эксперимента.

Фиг. 10 представляет собой график изменения скорости в соответствии с графиком зажигания. Скорость нарастания была выражена с использованием метода наименьших квадратов для каждого графика с разными условиями обжига. Для диапазона от A до E скорость повышения температуры была более 35 ° C / мин, и во всех образцах образовалась черная сердцевина. Однако для диапазона от F до J скорость линейного изменения составляла 27 ° C / мин.или меньше, и возникли микропоры, что привело к уменьшению веса. Подобно результату одного из предыдущих исследований, можно было получить заполнители с низким коэффициентом водопоглощения 3% или меньше.

В таблице 4 показаны объемная плотность и микроструктура для различных скоростей нарастания. Насыпная плотность уменьшалась с уменьшением скорости линейного изменения, когда скорость линейного изменения составляла 27 ° C / мин. или ниже, что является скоростью образования микропор. Это связано с тем, что даже при одинаковой температуре обжига для вздутия живота требуется и, следовательно, выделяется большое количество тепловой энергии.Это означает, что можно производить искусственный легкий заполнитель, который имеет микропоры и регулируемую степень водопоглощения, когда заполнитель обжигается со скоростью изменения температуры 27 ° C / мин. или ниже.


Условия обжига Скорость нагрева (° C / мин) Насыпная плотность (г / м 3 ) Коэффициент водопоглощения (%) Изображение микроструктуры поперечного сечения Механизм вздутия

A 600 ° C + 1180 ° C 10 мин. 72 1,72 4,1 Черная сердцевина
B 700 ° C + 1180 ° C 10 мин. 69 1,75 3,8 Черная сердцевина
C 800 ° C + 1180 ° C 10 мин. 67 1,7 4,1 Черная сердцевина
D 900 ° C + 1180 ° C 10 мин. 64 1,51 5,1 Черная сердцевина
E 900 ° C + 1180 ° C 20 мин. 35 1,53 5,2 Черная сердцевина
F 600 ° C + 1180 ° C 30 мин. 27 1,53 2,5 Микропоры
G 700 ° C + 1180 ° C 30 мин. 26 1,52 2,7 Микропоры
H 800 ° C + 1180 ° C 30 мин. 25 1,51 2,1 Микропоры
I 300 ~ 1180 ° C нормальное спекание 40 мин. 25 1,3 1,8 Микропоры
J 300 ~ 1180 ° C нормальное спекание 60 мин. 16 1,32 1,7 Микропоры

3.5. Индекс вздутия и единичная совокупная прочность на раздавливание агрегата

Индекс вздутия (BI) рассчитывали как изменение объема после нагревания (этапы предварительного обжига + этапы обжига) в соответствии с уравнением BI = 100 × ( d 2 x d 1 ) / d 1 , где d 1 и d 2 — диаметры гранул до и после нагрева соответственно [30, 31].

Прочность на раздавливание отдельных заполнителей измерялась с помощью универсальной испытательной машины (DS-001, Даешин, Намянджу, Корея). Значение прочности на раздавливание единичного агрегата ( S ) определяли по уравнению S = (2,8 P c ) / ( πX 2 ), где P c — нагрузка при котором происходит разрыв, а X — диаметр сферы [32, 33]. Средняя прочность на раздавливание отдельного агрегата была рассчитана на основе испытаний, проведенных на 15 гранулах.

Были измерены индекс вздутия и прочность отдельного заполнителя на раздавливание.

Для измерения подготовлено три образца: R: быстрое спекание при 1100 ° C образцы D: двухступенчатое спекание при 900 ° C в течение 7 минут, 1180 ° C для 3-минутных образцов F: двухступенчатое спекание при 900 ° C в течение 21 мин, 1180 ° C для 9 мин образцов

Результаты измерения BI показаны на рисунке 11. В результате, BI образца R низкой плотности был самым высоким, а BI D и F были почти то же самое.Когда использовалось одно и то же сырье, чем ниже плотность, тем выше индекс расширения.

Прочность на раздавливание отдельного заполнителя была измерена и показана на Рисунке 12. Прочность заполнителя R была наименьшей, а D и F были измерены аналогично. Это похоже на тенденцию плотности. Гонсалес-Коррочано и др. [31] показали, что прочность на раздавливание коммерческих структурных агрегатов составляла всего 3 МПа, что указывает на то, что все агрегаты R, D и F имеют такую ​​же прочность, как и у коммерческих конструкционных легких агрегатов.Ви и Ли [34] также показали, что чем ниже плотность, тем ниже сопротивление раздавливанию отдельных заполнителей.

4. Заключение

В этом исследовании были проведены эксперименты для подтверждения поведения искусственного легкого заполнителя по вздутию и улавливанию, и полученные результаты перечислены ниже: (1) Химически удовлетворительная смесь угольного шлака и вынутого грунта состав Riley [14] и может быть сформирован при использовании экструдера в качестве возобновляемого сырья. (2) Вздутие черной сердцевиной произошло при 1100 ° C с быстрым спеканием, и объемная плотность стала 1 г / см 3 при 1180 ° С.Однако, поскольку коэффициент абсорбции был более 15%, прочность на раздавливание легкого заполнителя составляла около 2,5 МПа, что является относительно низкой прочностью. (3) Можно было контролировать количество вспенивающегося газа, контролируя время обжига и температуру в камере область температур, расположенная до образования поверхности. Кроме того, по мере увеличения времени удерживания была подтверждена тенденция к образованию микропор, и коэффициент поглощения можно было контролировать, подавляя образование поверхностных трещин.(4) Прогнозирование поведения вздутия во вращающейся печи, необходимое условие для массового производства, стало возможным, при объемной плотности 1,3 г / см 3 , степени водопоглощения менее 3% и прочности на раздавливание 4,2 Может быть достигнуто МПа при температуре ниже 1200 ° C. (5) Построив график скорости нарастания, используя метод наименьших квадратов, было обнаружено образование черного ядра со скоростью повышения температуры более 27 ° C / мин.

Техническое руководство — Раздел 1 Введение в легкий заполнитель Lytag

Почвы, фундаменты и контроль влажности

Почвы, фундаменты и контроль влажности почвы Верхний рыхлый слой минерального и / или органического материала на поверхности Земли, который служит естественной средой для роста растений и опорой для фундаментов

Подробнее

КАТАЛОГ ПРОДУКЦИИ

Акционерное общество Sklopísek Střeleč производит высококачественный стеклянный, литейный, технический, фильтрационный и спортивный песок, кремнеземную муку тонкого помола.Площадь Стржелец представляет собой крупнейшее месторождение первоклассного качества

Подробнее

Достижения в области водопроницаемых покрытий

Достижения в области водопроницаемых покрытий Семинар инженеров Колледж Сент-Винсент 14 и 15 марта 2013 г. Проницаемые покрытия Есть несколько разных слов, которые используются для описания покрытия, из которого стекает вода

Подробнее

ИНФОРМАЦИОННЫЙ ПАКЕТ АВТОМОБИЛЬНОГО КРОССОВЕРА

ИНФОРМАЦИОННЫЙ ПАКЕТ ДЛЯ АВТОМОБИЛЯ СОДЕРЖАНИЕ Введение Раздел A Раздел B Раздел C Раздел D Раздел E Критерии утверждения заявки на применение кроссовера (схемы, демонстрирующие критерии измерения)

Подробнее

1.5 Бетон (Часть I)

1.5 Бетон (Часть I) В этом разделе рассматриваются следующие темы. Составляющие бетона Свойства затвердевшего бетона (Часть I) 1.5.1 Составляющие бетона Введение Бетон — композитный материал

Подробнее

Бетон для промышленных полов

Опубликовано в октябре 2000 г. Переиздано в октябре 2004 г. Одна из серии публикаций, выпущенных совместно со следующими организациями и частично финансируемых DETR.Ассоциация бетонных промышленных полов

Подробнее

Временные серийные заводы

Категории EC SE TC WE NS WM Контроль за эрозией Контроль за отложениями Контроль за отслеживанием Контроль за ветровой эрозией Контроль за отсутствием ливневых вод Контроль за отходами и контроль загрязнения материалов Условные обозначения: Первичная категория

Подробнее

Проблемы с влажностью подвала

Фундаменты Назначение фундамента Целью фундамента является надежное распределение веса конструкции по земле.Технические данные о состоянии грунта, горных пород и воды используются при проектировании

.

Подробнее

Как построить печь для пиццы за 4 дня

Как построить печь для пиццы за 4 дня Подготовительный день (плита) 1. Фундамент глубиной 1500 x 1300 шириной x 75 мм глубиной Требуется 20 мешков цементной смеси. Если у вас уже есть бетонное основание, вы сохраните этот подготовительный день. DAY

.

Подробнее

Описание продукта Центр обработки данных NCC

Описание продукта Концепция центра обработки данных NCC Общая информация Будучи одним из крупнейших игроков в строительной отрасли Северных стран, NCC Construction играет ведущую роль в формировании будущего нашего общества.После постройки

Подробнее

Руководство по работе с общественной канализацией

Руководство по работе с общественными канализационными коллекторами, пострадавшими от строительных работ Введение Компания Severn Trent Water Ltd требует, чтобы работы выполнялись для защиты общественной канализации и минимизации риска, связанного с тем, что мы будем иметь доступ к

Подробнее

Внутренняя система предотвращения плесени

Внутренняя изоляция и ремонтные панели Система компонентов, которые были разработаны для идеальной работы вместе для устранения повреждений, вызванных плесенью.Система состоит из досок, изоляционных клиньев, откос

Подробнее

Межсетевые экраны из композитных панелей

Межсетевые экраны из композитных панелей являются частью системы «Защита больше, чем ваш бизнес». Изолированные панели из минерального волокна обладают отличными тепловыми и акустическими свойствами, идеально подходят для перегородок на заводе и в офисе.

Подробнее

Надземные дороги Шри-Ланки

Надземные дороги на Шри-Ланку М.T.R. Джаясингхе (старший профессор структурной инженерии, Университет Моратува), старший профессор M.T.R. Джаясингхе — профессор структурной инженерии, Университет

.

Подробнее

Что такое агрегатная функция и как вы комбинируете агрегированные данные?

Часто необходимо объединять данные на разных уровнях детализации. Например, чтобы дать исчерпывающее представление для геопространственного анализа, данные на уровне города часто необходимо объединять с данными на уровне страны.

Объединения — это распространенный способ объединения данных. Но если мы выполним соединение на разных уровнях детализации, мы неизбежно столкнемся с проблемами репликации или потери данных.

Допустим, у нас есть две таблицы данных, одна с наблюдаемым количеством одеял для пикника разного цвета в год, а другая с количеством муравьев, замеченных за год. Вот как выглядят данные:

Если мы присоединимся к столам, мы либо:

  1. Повторите количество муравьев для каждого цвета одеяла ИЛИ
  2. Потерять информацию об уровне цвета

Если нам не нравится ни одна из вышеперечисленных опций, мы можем отказаться от объединения таблиц и выполнить анализ с двумя таблицами независимо.

1. Повторите количество муравьев, увиденных для каждого цвета одеяла: Если бы мы присоединились к этим таблицам, мы могли бы просто воспроизвести количество муравьев, увиденных в данном году, для каждой строки в таблице одеял. И полученные данные будут выглядеть так:

Такая структура данных не идеальна, потому что количество муравьев повторяется каждый год. Это означает, что при анализе, если мы просто выведем год и количество муравьев (как сумму), мы увеличим количество муравьев в четыре раза.Чтобы обойти это, нам нужно было бы использовать другое агрегирование (например, среднее или минимальное) или использовать выражение LOD, чтобы зафиксировать количество муравьев в год, что предотвратит случайное завышение количества: {FIXED [Year]: MIN ([Количество муравьев])}.

Данные, структурированные, как приведенная выше таблица, также потенциально вводят в заблуждение, поскольку можно легко предположить, что, поскольку в 2015 году было 18 серых одеял, на этих 18 серых одеялах было 52056 муравьев. Большинство наборов данных с таким внешним видом структурированы таким образом, что каждая строка представляет собой независимое наблюдение, что может привести к неправильной интерпретации, если это не так.

2. Потерять информацию об уровне цвета: Чтобы обойти это, мы можем агрегировать количество одеял, отбрасывая информацию о цвете перед объединением, в результате чего получаем единый набор данных с годовой информацией о муравьях и одеялах.

Теперь данные не копируются и не могут быть неправильно истолкованы, но мы полностью потеряли разбивку по цвету. Подсказка: Помните, что изменения в уровне детализации могут быть связаны только с большей агрегацией, а не с большей детализацией.Если мы сделаем это, мы полностью потеряем информацию о цвете.

Последняя альтернатива — не объединять данные и хранить каждую таблицу отдельно , выполняя анализ по цвету одеяла или по муравьям, но не вместе как единый набор данных.

Шаблон агрегации шлюза

— шаблоны проектирования облака

  • 3 минуты на чтение

В этой статье

Используйте шлюз для объединения нескольких отдельных запросов в один запрос.Этот шаблон полезен, когда клиенту необходимо выполнить несколько вызовов разных серверных систем для выполнения операции.

Контекст и проблема

Для выполнения одной задачи клиенту может потребоваться несколько вызовов различных серверных служб. Приложение, которое полагается на множество служб для выполнения задачи, должно расходовать ресурсы на каждый запрос. Когда в приложение добавляется какая-либо новая функция или услуга, необходимы дополнительные запросы, что еще больше увеличивает требования к ресурсам и сетевым вызовам.Эта болтовня между клиентом и серверной частью может отрицательно повлиять на производительность и масштабирование приложения. Архитектура микросервисов сделала эту проблему более распространенной, поскольку приложения, построенные на основе множества более мелких сервисов, естественно, имеют большее количество межсервисных вызовов.

На следующей диаграмме клиент отправляет запросы каждой службе (1,2,3). Каждая служба обрабатывает запрос и отправляет ответ обратно приложению (4,5,6). В сотовой сети с обычно высокой задержкой использование отдельных запросов таким образом неэффективно и может привести к нарушению связи или неполным запросам.Хотя каждый запрос может выполняться параллельно, приложение должно отправлять, ждать и обрабатывать данные для каждого запроса, все по отдельным соединениям, что увеличивает вероятность сбоя.

Решение

Используйте шлюз, чтобы уменьшить болтовню между клиентом и службами. Шлюз принимает запросы клиентов, отправляет запросы в различные серверные системы, а затем объединяет результаты и отправляет их обратно запрашивающему клиенту.

Этот шаблон может уменьшить количество запросов, которые приложение делает к внутренним службам, и повысить производительность приложения в сетях с высокой задержкой.

На следующей диаграмме приложение отправляет запрос на шлюз (1). Запрос содержит пакет дополнительных запросов. Шлюз разделяет их и обрабатывает каждый запрос, отправляя его в соответствующую службу (2). Каждая служба возвращает ответ шлюзу (3). Шлюз объединяет ответы от каждой службы и отправляет ответ приложению (4). Приложение отправляет один запрос и получает только один ответ от шлюза.

Проблемы и соображения

  • Шлюз не должен вводить связь между службами серверной части.
  • Шлюз должен располагаться рядом с серверными службами, чтобы максимально уменьшить задержку.
  • Служба шлюза может создать единую точку отказа. Убедитесь, что шлюз правильно спроектирован с учетом требований доступности вашего приложения.
  • Шлюз может создать узкое место. Убедитесь, что производительность шлюза достаточна для обработки нагрузки и его можно масштабировать в соответствии с ожидаемым ростом.
  • Выполните нагрузочное тестирование шлюза, чтобы убедиться, что вы не вносите каскадных отказов для служб.
  • Реализуйте отказоустойчивый дизайн, используя такие методы, как переборки, разрыв цепи, повторные попытки и тайм-ауты.
  • Если один или несколько вызовов службы занимают слишком много времени, может быть приемлемо тайм-аут и возврат частичного набора данных. Подумайте, как ваше приложение справится с этим сценарием.
  • Используйте асинхронный ввод-вывод, чтобы гарантировать, что задержка на сервере не вызывает проблем с производительностью в приложении.
  • Реализуйте распределенную трассировку, используя идентификаторы корреляции для отслеживания каждого отдельного вызова.
  • Отслеживайте показатели запросов и размеры ответов.
  • Рассмотрите возможность возврата кэшированных данных в качестве стратегии отработки отказа для обработки сбоев.
  • Вместо того, чтобы встраивать агрегацию в шлюз, рассмотрите возможность размещения службы агрегации за шлюзом. Агрегирование запросов, вероятно, будет иметь другие требования к ресурсам, чем другие службы в шлюзе, и может повлиять на функции маршрутизации и разгрузки шлюза.

Когда использовать этот шаблон

Используйте этот шаблон, когда:

  • Клиенту необходимо взаимодействовать с несколькими внутренними службами для выполнения операции.
  • Клиент может использовать сети со значительной задержкой, например сотовые сети.

Этот шаблон может не подходить, если:

  • Вы хотите уменьшить количество вызовов между клиентом и одной службой при выполнении нескольких операций. В этом случае может быть лучше добавить к службе пакетную операцию.
  • Клиент или приложение находится рядом с серверными службами, и задержка не является существенным фактором.

Пример

В следующем примере показано, как создать простую службу агрегации шлюзов NGINX с использованием Lua.

  worker_processes 4;

События {
  worker_connections 1024;
}

http {
  server {
    слушать 80;

    location = / batch {
      content_by_lua '
        ngx.req.read_body ()

        - читать содержимое тела json
        local cjson = требуется "cjson"
        локальная партия = cjson.decode (ngx.req.get_body_data ()) ["партия"]

        - создать таблицу capture_multi
        местные запросы = {}
        для i, элемент в ipairs (партия) делать
          table.insert (запросы, {item.relative_url, {method = ngx.HTTP_GET}})
        конец

        - выполнять пакетные запросы параллельно
        местные результаты = {}
        local resps = {ngx.location.capture_multi (запросы)}
        для i, res in ipairs (resps) делать
          table.insert (результаты, {status = res.status, body = cjson.decode (res.body), header = res.header})
        конец

        ngx.say (cjson.encode ({results = results}))
      ';
    }

    location = / service1 {
      default_type application / json;
      echo '{"attr1": "val1"}';
    }

    location = / service2 {
      default_type application / json;
      echo '{"attr2": "val2"}';
    }
  }
}
  

Операторы конвейера агрегации — Руководство MongoDB

Закрыть ×

Руководство MongoDB

Версия 4.4 (текущий)

  • Версия 4.4 (текущая)

  • Версия 4.2

  • Версия 4.0

  • Версия 3.6

  • Версия 3.4

  • Версия 3.2

  • Версия 3.0

  • Версия 2.6

  • Версия 2.4

  • Версия 2.2

  • Введение
    • Начало работы
    • Создание кластера уровня бесплатного пользования Atlas
    • Базы данных и коллекции
      • Представления
      • Материализованные представления по требованию
      • Ограниченные коллекции
    • Документы
    • Типы сортировки 908ON
    • Сравнение заказов 908ON

    • MongoDB Extended JSON (v2)
    • MongoDB Extended JSON (v1)
  • Установка
    • Установить MongoDB Community Edition
      • Установить в Linux
        • Установить в Red Hat
          • Установить с помощью.tgz Tarball
        • Установить на Ubuntu
          • Установить с использованием .tgz Tarball
          • Устранение неполадок при установке Ubuntu
        • Установить на Debian
          • Установить с помощью .tgz Tarball
        • 4 Установить с помощью SUSE
        • 4 Установить с помощью SUSE
      • Установить на Amazon
        • Установить с помощью .tgz Tarball
    • Установить на macOS
      • Установить с помощью .tgz Tarball
    • Установить на Windows
      • Установить с помощью msiexec.exe
  • Установить MongoDB Enterprise
    • Установить в Linux
      • Установить в Red Hat
        • Установить с помощью .tgz Tarball
      • Установить в Ubuntu
        • Установить с помощью .tgz Tarball
        • 4 908

        • Установить с помощью .tgz Tarball
      • Установить на SUSE
        • Установить с помощью .tgz Tarball
      • Установить на Amazon
        • Установить с помощью .tgz Tarball
    • 908 Установить на macOS
    • 908 Установить с помощью msiexec.exe

  • Установка с помощью Docker
  • Обновление сообщества MongoDB до MongoDB Enterprise
    • Обновление до MongoDB Enterprise (автономная версия)
    • Обновление до MongoDB Enterprise (набор реплик)
    • Обновление до MongoDB Enterprise
    • Обновление до Shar40 Clash Enterprise
    • Проверка целостности пакетов MongoDB
  • Оболочка mongo
    • Настройка оболочки mongo
    • Доступ к mongo Справка оболочки
    • Сценарии записи для mongo 9095 Типы данных mongo 9095 9095 mongo 9095 Shell
    • mongo Краткое руководство по оболочке
  • Операции MongoDB CRUD
    • Вставка документов
      • Методы вставки
  • Как сделать вашу модель великолепной с помощью Optuna | автор: Петр Габрис

    Джейсон и источник аргонавтов

    Данные

    Я использовал набор данных 20 групп новостей из Scikit-Learn для подготовки эксперимента.Вы можете найти импорт данных ниже:

    Модель

    Это проблема обработки естественного языка, и конвейер модели содержит этап извлечения признаков и классификатор. Код для конвейера выглядит следующим образом:

    Исследование оптимизации

    Афинская школа , источник Рафаэля

    Созданное исследование оптимизирует как шаг векторизации, так и гиперпараметры модели. Можно выбрать одно из 5 распределений:

    • равномерное — значения с плавающей запятой
    • log-uniform — значения с плавающей запятой
    • дискретное равномерное — значения с плавающей запятой с интервалами
    • целое число — целые значения
    • категориальное — категориальные значения из списка

    Синтаксис выглядит следующим образом:

    Значения затем передаются в словарь параметров, а затем устанавливаются в оптимизированную модель.Значения можно было бы предложить в словаре, но это сделало бы строки кода очень длинными и трудными для чтения.

    Последний шаг определения функции — фактически определить цель . Он должен возвращать только одно значение. Настоятельно рекомендуется оценивать модель на основе перекрестной проверки , (если возможно, стратифицированной) с большим количеством складок (8 — абсолютный минимум).

    Обратите внимание, что по состоянию на 24 февраля 2019 года можно только минимизировать значение функции .Цель максимизации еще не реализована, поэтому, если вы хотите найти максимальное значение, просто поставьте перед ним минус.

    Я также добавил строку, выгружающую исследование в файл pickle. Это позволяет вам сохранить прогресс, даже если процесс каким-то образом прерван (по вашему решению или вашей машине). Вы можете найти код целей ниже:

    Чтобы создать экземпляр своего исследования, вы можете либо создать новый, либо загрузить его из файла pickle, чтобы продолжить предыдущие эксперименты. Второй шаг — запуск исследования.Вы можете указать, как долго длится исследование, из , количество испытаний, (n_trials) или за время, в секундах, (тайм-аут). Последнее испытание последнего начинается до истечения тайм-аута, и все исследование длится немного дольше, чем указано. Вы можете найти код и выходные данные по умолчанию ниже.

    Обратите внимание, что отображаются лучшие гиперпараметры на данный момент.

    Вы можете получить доступ к наилучшему значению показателя и словарю наилучших параметров с атрибутами best_value и best_params соответственно.Вы можете получить доступ к испытаниям с атрибутом испытаний, но создатели Optuna приготовили кое-что получше. Используйте метод trials_dataframe (), чтобы создать Pandas DataFrame с деталями испытаний.

    После завершения исследования вы можете установить лучшие параметры для модели и обучить ее на полном наборе данных.

    Чтобы визуализировать текущий процесс, вы можете получить доступ к файлу pickle из другого потока Python (например, Jupyter Notebook).

    Текущий прогресс исследования

    Вы можете найти блокнот с примерами и блокнот визуализации в этом репозитории GitHub.

    Человек, подрезающий оливки источник

    Создатели Optuna заявляют, что пакет превосходит Hyperopt по скорости и качеству. Вот что они пишут об этом на веб-странице проекта:

    Функция обрезки автоматически останавливает бесперспективные испытания на ранних этапах обучения (также известное как автоматическая ранняя остановка). Optuna предоставляет интерфейсы для лаконичной реализации механизма сокращения в алгоритмах итеративного обучения.

    […]

    Например, наш тестовый эксперимент демонстрирует преимущество функции сокращения по сравнению с существующей структурой оптимизации.

    https://optuna.org/assets/img/Pruning_of_unpromising_trials.png

    Должен сказать, что у меня смешанные чувства в отношении механизма обрезки. Я твердо верю, что метод перекрестной проверки с множеством складок необходим с точки зрения оптимизации гиперпараметров.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован.

    *

    *

    *