Керамзитобетонный блок в основном используется в качестве строительного материала при строительстве стен. Его иногда называют конкретным блоком кирпичной кладки (CMU). Керамзитобетонный блок является одним из нескольких сборных железокерамзитобетонных изделий, используемых в строительстве. Термин «сборщик» относится к тому факту, что блоки формируются и затвердевают, прежде чем они попадут на место работы. Большинство керамзитобетонных блоков имеют одну или несколько полых полостей, а их стороны могут быть отлиты гладкой или с рисунком. При использовании бетонные блоки складываются по одному и удерживаются вместе со свежим бетонным раствором, чтобы сформировать желаемую длину и высоту стены.
Керамзитобетонный раствор использовался римлянами еще в 200 году до нашей эры, чтобы связать сформированные камни вместе при строительстве зданий. Во время правления римского императора Калигулы, в 37-41 г. н.э. , небольшие блоки сборного бетона использовались в качестве строительного материала в регионе вокруг современного Неаполя, Италия. Большая часть конкретной технологии, разработанной римлянами, была потеряна после падения Римской империи в пятом веке. Только в 1824 году английский каменщик Джозеф Аспдин разработал портландцемент, который стал одним из ключевых компонентов современного бетона.
Первый полый керамзитобетонный блок был разработан в 1890 году Хармоном С. Палмером в Соединенных Штатах. После 10 лет экспериментов Палмер запатентовал дизайн в 1900 году. Блоки Палмера составляли 8 дюймов (20,3 см) на 10 дюймов (25,4 см) на 30 дюймов (76,2 см), и они были настолько тяжелыми, что их нужно было поднимать на место с помощью небольшой кран. К 1905 году приблизительно 1500 компаний занимались производством керамзитобетонных блоков в Соединенных Штатах.
Эти ранние блоки обычно делались вручную, а средняя мощность составляла около 10 блоков на человека в час. Сегодня производство керамзитобетонных блоков представляет собой высокоавтоматизированный процесс, который может производить до 2000 блоков в час.
Сырье
Бетон, обычно используемый для изготовления керамзитобетонных блоков, представляет собой смесь порошкообразного портландцемента, воды, песка и гравия. Это создает светло-серый блок с тонкой текстурой поверхности и высокой прочностью на сжатие. Типичные керамзитобетонные блоки весят 38-43 фунтов (17,2-19,5 кг). В общем, бетонная смесь, используемая для блоков, имеет более высокий процент песка и более низкий процент гравия и воды, чем бетонные смеси, используемые для общих строительных целей. Это дает очень сухую, жесткую смесь, которая сохраняет свою форму, когда она удаляется из блочной формы.
Если вместо песка и гравия используют гранулированный уголь или вулканические пепла, результирующий блок обычно называют шлакоблоком. Это создает темно-серый блок со средне-грубой текстурой поверхности, хорошей прочностью, хорошими звукоизоляционными свойствами и более высокой теплоизоляционной величиной, чем Керамзитобетонный блок. Типичный шлаковый блок весит 26-33 фунтов (11,8-15,0 кг).
Легкие бетонные блоки изготавливаются путем замены песка и гравия на расширенную глину, сланцы или сланцы. Расширение глины, сланца и сланца производится путем измельчения сырья и нагревания до температуры около 2000 ° F (1093 ° C). При этой температуре материал раздувается или раздувается из-за быстрой генерации газов, вызванных сжиганием небольших количеств органического материала, попавшего внутрь. Типичный легкий вес весит 22-28 фунтов (10,0-12,7 кг) и используется для создания несущих стен и перегородок. Для изготовления легких блоков используются также вспененный доменный шлак, а также природные вулканические материалы, такие как пемза и шлак.
В дополнение к основным компонентам бетонная смесь, используемая для изготовления блоков, может также содержать различные химические вещества, называемые добавками, для изменения времени отверждения, повышения прочности на сжатие или улучшения обрабатываемости. Смесь может содержать добавленные пигменты, чтобы обеспечить равномерный цвет блоков, или поверхность блоков может быть покрыта запеченной глазурью, чтобы обеспечить декоративный эффект или обеспечить защиту от химического воздействия. Глазури обычно изготавливают с помощью термоотверждающегося смолистого связующего, силикатного песка и цветных пигментов.
Формы и размеры большинства обычных керамзитобетонных блоков были стандартизированы для обеспечения единообразной конструкции здания. Наиболее распространенный размер блока в Соединенных Штатах упоминается как блок 8 на 8 на 16, при номинальных измерениях 8 дюймов (20,3 см) в высоту на 8 дюймов (20,3 см) в глубину на 16 дюймов (40,6 см). Это номинальное измерение включает в себя помещение для шарика ступки, и сам блок фактически измеряет 7,63 дюйма (19,4 см) на 7,63 дюйма (19,4 см) в глубину на 15,63 дюйма (38,8 см) в ширину.
Многие прогрессивные производители блоков предлагают варианты базового блока для достижения уникальных визуальных эффектов или для обеспечения желательных структурных характеристик для специализированных приложений. Например, один производитель предлагает блок, специально предназначенный для противодействия утечке воды через внешние стены. Блок включает водоотталкивающую добавку для уменьшения абсорбции и проницаемости бетона, скошенную верхнюю кромку для отвода воды от горизонтального раствора и ряд внутренних канавок и каналов для направления потока любой трещины, вызванной утечкой, из внутренняя поверхность.
Еще одна конструкция блока, называемая блоком с разделенным слоем, включает грубую камнеподобную текстуру на одной стороне блока вместо гладкой поверхности. Это дает блок архитектурного облика вырезанного и одетым камнем.
Бетонные блоки были впервые использованы в Соединенных Штатах в качестве замены камня или дерева в строительстве домов. Самый ранний известный пример дома, построенного в этой стране полностью из керамзитобетонных блоков, был в 1837 году на Стейтен-Айленде, Нью-Йорк. Дома, построенные из керамзитобетонных блоков, показали творческое использование обычных недорогих материалов, сделанных для того, чтобы выглядеть как более дорогая и традиционная деревянная каменная кладка. Этот новый тип строительства стал популярной формой жилищного строительства в начале 1900-х годов в 1920-х годах. Стиль дома, часто называемый «современным» в то время, варьировался от Tudor до Foursquare, Colonial Revival to Bungalow. В то время как многие дома использовали бетонные блоки как структуру, так и внешнюю поверхность стены, в других домах использовались штукатурки или другие покрытия над блочной структурой. Сотни тысяч этих домов были построены особенно в странах Среднего Запада, вероятно, потому, что сырье, необходимое для изготовления керамзитобетонных блоков, находилось в изобилии в песчаных берегах и гравийных ямах в этом регионе. Бетонные блоки были изготовлены с использованием лицевых конструкций, имитирующих каменные текстуры: облицовочные, гранитные или рустиковые. Вначале рассматривались экспериментальные материалы, дома, построенные из керамзитобетонных блоков, рекламировались во многих каталогах производителей портландцемента как «огнестойкие, стойкие к вредителям и атмосферостойкие» и как недорогая замена для все более дефицитного предложения древесины. Из-за этих качеств построены и продолжают строиться многие другие типы зданий, такие как гаражи, силосы и почтовые отделения.
Когда производители разрабатывают новый блок, они должны учитывать не только желаемую форму, но и процесс изготовления, необходимый для изготовления этой формы. Формы, которые требуют.
