Upload
others
View
4
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
1
2
Projekto koordinatorius ir projekto vadovas Lietuvoje
Vilniaus Gedimino technikos universiteto profesorius vyresnysis mokslo darbuotojas
dr Marijonas Sinica
Darbovietės adresas Saulėtekio al 11 LT-10223 Vilnius
Tel +370 5 2512358
Mob +370 615 74075
e-mails marijonassinicavgtult marijonassinicagmailcom
Eureka projekto E8790 ndash Enclosurewasteconcrete partneriai Lietuvoje
- Vilniaus Gedinino technikos universitetas ndash Rektorius Prof Dr Alfonsas Daniūnas
- UAB bdquoElnet Groupldquo - direktorius Ridas Čirvinskas
Projekto partneriai iš užsienio
- Įmonė MTO-CV spol s ro ndash direktorius Jan Šamal
- Libereco Technikos universitetas ndash Rektorius Prof Dr Ing Zdenek Kus
3
4
Santrumpos ir simboliai
OĮP ndash orą įtraukiantis priedas
PAM ndash paviršių aktyvinanti medžiaga
PC ndash portlandcementis
RM ndash rišamoji medžiaga
MK ndash metakaolinas
FS ndash polikarbokilatinis superplastiklis
PS ndash pustojo stiklo granulės
PPS ndash putų polistireno granulės
Rgn ndashgniuždymo stipris MPa
Rl ndashlenkimo stipris MPa
Fs ndash sukibimo jėga MPa
λ (10) ndash šilumos laidumo koeficientas W(mmiddotK)
Tegzo - egzoterminio efekto temperatūra ordm C
tegzo ndash laikas per kurį pasiekiama maksimali temperatūramin
5
Referatas
Ataskaitą sudaro 33 puslapiai spausdinto teksto 6 lentelės 21 paveikslas 63 literatūros šaltiniai
Darbe tirtas cementinio kompozito matricos modifikavimas kompleksiniu (MK+FS40+OIP) priedu
Nustatytas jo poveikis matricos porizacijos dydžiui bei cementinio akmens savybėms Ištirtas
cementinio termoizoliacinio kompozito užpildo granuliometrinės sudėties bei granulių ir rišamosios
medžiagos kiekio poveikis kompozito savybėms
Nustatyta optimali porėtų užpildo granulių granuliometrinė sudėtis bei jų kiekis termoizoliaciniame
kompozite Didžiausią dalį užpildo 35 tūrio sudaro stambios pūsto stiklo granulės (8-16 mm)
Vidutinio dydžio (4-8 mm) pūsto stiklo granulės ir smulkios iki 2 mm dydžio polistireninio putplasčio
trupintos granulės sudaro po 15 kompozito tūrio kas leidžia užpildyti tarpus tarp stambių granulių
ir suformuoti kompaktiškai užpildyta kompozito struktūra Sukurtas cementinis termoizoliacinis
kompozitas kurio sudėtis modifikuota 10 metakaolino priedo jam pagaminti panaudotas 70 kgm3
rišamosios medžiagos kiekis Cementinio termoizoliacinio kompozito šilumos laidumo koeficientas
siekia 007 Wm∙K esant tankiui 245 kgm3 ir gniuždymo stipriui apie 02 MPa
Sukurta lakšto apdailinio sluoksnio modifikuoto specialiais priedais formavimo mišinio sudėtis
kurioje 90 rišamosios medžiagos (RM) masės sudaro portlandcementis ir 10 metakaolino
pakaitalas o kompozito RM ir smulkių iki 2 mm stambumo pūsto stiklo granulių tūrių santykis
sausame mišinyje yra 11Sukietėjusio skiedinio tankis 1420 kgm3 gniuždymo stipris 38 MPa
Ištirtas ir nustatytas porėtų užpildų (pūsto stiklo (PS) ir polistireninio putplaščio granulių (PPS))
granuliometrinės sudėties ir jų tūrių santykio poveikis termoizoliacinio lakšto vidutinio sluoksnio
struktūrai ir savybėms Mažiausia kompozito šilumos laidumo koeficiento vertė (0075 Wm∙K)
gaunama tuo atveju kai pūsto stiklo 4divide8 mm frakcijos granulės padengtos porizuota cementine tešla
(esant cemento sąnaudom ne daugiau kaip 100 kgm3) tarpusavyje jungiasi lietimosi taškuose ir
formuoja standų kompozito bdquokarkasąldquo o analogiškai padengtos smulkios (iki 2 mm stambumo) PPS
granulės užpildo laisvus tarpus tarp stambesnių PS granulių (esant PS ir PPS tūrių santykiui 31)
tokiu būdu išvengiant tiesioginių šalčio tiltelių per porizuotą matricą
Raktiniai žodžiai Cementinis termoizoliacinis kompozitas apsauginiai lakštai apdailinis sluoksnis
porėti užpildai (pūsto stiklo ir polistireninio putplasčio granulės) metakaolinas polikarboksilatinis
superplastiklis orą įtraukiantis priedas fizikinės medžiagų savybės
6
Turinys
Įvadas 7 psl
1 Mokslinė ataskaitos dalis 8 psl
11 Projekto tikslai ir uždaviniai 8 psl
12 Literatūros apžvalga 9 psl
2 Žaliavos ir tyrimų metodika 11 psl
21 Žaliavos 11 psl
22 Tyrimų metodika 12 psl
3 Eksperimentinė dalis 12 psl
31 Termoizoliacinis kompozitas su PS ir PPS granulėmis 12 psl
32 Lakštų rišamosios medžiagos parinkimas ir savybių tyrimas 18 psl
33 Lengvo užpildo ir RM santykio nustatymas apdailiniame sluoksnyje ir jo savybių tyrimas
19 psl
34 Porėtų granulių dydžio poveikis lakšto termoizoliacinio sluoksnio fizikinėms mechaninėms
savybėms 21 psl
4 Bendradarbiavimas su projekto partneriais 23 psl
5 Projekto etapai ir tarpiniai rezultatai 24 psl
6 Tyrimų mokslinė vertė 26 psl
7 Išvados ir rekomendacijos 27 psl
8 Literatūra 28 psl
9 Komandiruočių ataskaita 32 psl
10 Projekto išlaidų sąmata 33 psl
7
Įvadas
Šis darbas yra vykdomas pagal tarptautinį EUREKA projektą Е 8790 - Enclosurewasteconcrete
tema ldquoIŠ TECHNOGENINIŲ ATLIEKŲ SUKURTI NEKENKSMINGUS APLINKAI
CEMENTINIUS KOMPOZITUS IR JŲ GAMYBOS TECHNOLOGIJASrdquo ldquoTO DEVELOP
ENVIRONMENTAL FRIENDLY CEMENT COMPOSITES AND THEIR PRODUCTION
TECHNOLOGIES FROM THE TECHNOLOGICAL WASTErdquo Projekto darbai vykdomi pagal
technologijos mokslų sritį (kodas T000) medžiagų inžinerijos kryptį (kodas 08T) Darbo rūšis ndash
taikomieji moksliniai tyrimai ir technologinė plėtra Projektas vykdomas 36 mėnesius Darbų pradžia
ndash 2014-07-01 darbų pabaiga ndash 2017-06-30
Santrauka
Šiame darbe bus sprendžiamos dvi problemos pirma utilizuoti gamyboje susikaupusias
technogenines atliekas Antra ndash technogenines atliekas pritaikyti naujų efektyvių statybinių
kompozitų kūrimui skirtų pastatų atitvarų konstrukcijoms Bus panaudotos pūsto stiklo bei
polistireninio putplasčio trupintos taros atliekų granulės pagamintos iš technogeninių atliekų Bus
sukurta užpiltinė termoizoliacinio cementinio kompozito formavimo masė kuri sukietėjusi užtikrins
šilumos laidumo koeficientą 006 ndash 007 WmmiddotK gniuždymo stiprį ndash 02 MPa laidumo vandens
garams koeficientą micro ~ 50 ir atsparumą ugniai klasę ndash A2
Bus sukurti termoizoliaciniai lakštai skirti klojinių gamybai iš kurių bus galima suformuoti sienų
stogo bei pamatų pado atitvarų tuščiavidures konstrukcijas Klojinius užpildžius termoizoliacinio
cementinio kompozito užpiltine formavimo mase bus suformuotas vientisos vienalytės pastatų
monolitinės atitvaros užtikrinančios šiluminę varžą iki 8 m2middotKW esant sienos storiui apie 05 m
Tokiu būdu suformuotos pastatų atitvaros bus nekenksmingos žmogaus sveikatai draugiškos aplinkai
ir galės tenkinti pasyviems statiniams keliamus reikalavimus
Finansavimo šaltiniai
Pirmus metus (nuo 2014-07 iki 2015-06-30) darbai yra finansuojami iš Europos sąjungos struktūrinių
fondų programos o nuo 2015-07-01 iki 2017-06-30 iš Lietuvos Respublikos biudžetinių lėšų
Projekto tikslas ir uždaviniai
Tikslas yra iš technogeninių atliekų sukurti aplinkai nekenksmingus cementinius kompozitus ir jų
gamybos technologijas ir pritaikyti jas atitvarų gamyboje Tikslo įgyvendinimui reikės išspręsti
sekančius uždavinius
- sukurti termoizoliacinį kompozitą kurio šilumos laidumo koeficientas bus 006 ndash 007
Wm∙K ir jo gamybos technologiją
- iš termoizoliacinio kompozito formavimo masės sukurti armuotus termoizoliacinius lakštus
jų gamybos technologiją bei lakštų gamybos barą
- iš termoizoliacinių armuotų lakštų sukurti klojinių sistemą skirtą atitvarų formavimui
- sukurti automatizuotą cementinio kompozito formavimo mišinių sudėtinių komponentų
dozavimo maišymo ir paruošto produkto padavimo lanksčių žarnų pagalba į darbinę zoną mobilų
įrenginį
- sukurti atitvarų gamybos technologijas lauko sienų stogo pamatų plokštės su
temoizoliaciniu padu
8
1 Mokslinė ataskaitos dalis
11 Projekto tikslai ir uždaviniai
Šiame darbe bus sprendžiamos dvi problemos Pirma utilizuoti gamyboje susikaupusias
technogenines atliekas ir tuo pačiu sumažinti gamtos teršimą Antra technogenines atliekas pritaikyti
naujų efektyvių statybinių kompozitų kūrimui kuriuos būtų galima panaudoti pastatų atitvarų
konstrukcijose užtikrinant joms kokybiškai naujas eksplotacines savybes Sukurti techniniai
sprendimai sumažins gyvenamųjų namų statybos kaštus kartu užtikrindami komfortabilią aplinką
gyvenamuose būsto patalpose
Šių tikslų įgyvendinimui bus panaudotos pūsto stiklo bei polistireninio putplasčio trupintos taros
atliekų granulės Papildomai apdorotos technogeninės atliekos tampa pagrindine žaliava naujo
produkto PS granulių gamyboje Pagamintos porėtos PS granulės sudaro 110 ndash 310 kgm3 užpildo
skirto termoizoliacinio cementinio kompozito kūrimui PPS taros atliekų trupintos granulės buvo
ištirtos ir panaudotos kuriant polistirenbetonį pagal Eureka projektą E3446 ldquoSandplastrdquo 2005 ndash 2006
metais Sukurtas polistirenbetonis su PPS granulių užpildu turi du esminius trūkumus Tai atsparumas
gniuždymui kurio vertės tenkina termoizoliacinių medžiagų savybes tik esant 2divide6 deformacijai
Dėl didelio organikos kiekio kompozito tūryje jo atsparumo ugniai klasė siekė B ndash s1 d0
Vykdant šį projektą stengsimės pašalinti PPS trūkumus keisdami užpildo rūšį ty PPS granules į PS
granules Granulių atsparumas trupinimui siekia 11 ndash 12 MPa o šilumos laidumo koeficientas
priklausomai nuo granulių dydžio svyruoja nuo 005 iki 0077 WmmiddotK Organikos kiekį sieksime
sumažinti iki 7 kgm3 kas leis padiditi kompozito atsparumą ugniai klasę iki A2 Naujai sukurto
termoizoliacinio cementinio kompozito šilumos laidumo koeficientas būtų 006 ndash 007 WmmiddotK ir būtų
skirtas formuoti lauko sienų ndash atitvarų konstrukcijas Kita sukurto kompozito panaudojimo sritis būtų
ndash armuotų termozioliacinių lakštų konstrukcijose Sukurti armuoti termoizolianiai lakštai būtų
panaudoti klojinių gamybai Tokiu būdu klojinių pagalba galėtume suformuoti atitvarų konstrukcijas
sienų stogo bei pamatų pado
Sienų konstrukciją sudarytų klojiniai suformuoti iš armuotų termoizoliacinių lapų užpildyti statybos
objekte užpiltiniu formavimo mišiniu
Stogą formuotų laikančios dviteinės sijos iš abiejų pusių dengtos klojinių lakštais ir tokiu būdu
suformuotos ertmės būtų užpildytos formavimo mišiniu
Pamatų padą sudarytų iš lakštų suformuoti klojiniai kurių apačioje ant izoliuoto grunto būtų iš
užpiltinės termoizoliacijos formavimo mišinio įrengtas termoizoliacinis sluoksnis kurį dengtų
gelžbetoninis laikantis pamatų padasVisuose techniniuose atitvarų konstrukciniuose sprendimuose
klojiniai ir užpiltinė termoizoliacinė cementinio kompozito formavimo masę sudarytų vienalytę
monolitinę atitvarą Reikia pabrėžti kad rišamoji medžiaga visuose kompozituose yra porėtas
betonas kuris užtikrina gerą vandens garų migraciją per atitvarą iš vidaus į lauko pusę cementinis
kompozias ndash pakankamą atsparumą šalčiui o viensluoksnė atitvarų konstrukcija suformuota iš
vienalytės medžiagos numatomą atitvaros šiluminę varžą R iki 8 m2middotKW užtikrins vandens garų
migraciją ty siena bus bdquokvėpuojantildquo o iš technogeninių atliekų pagamintos užpildo granulės (pūsto
stiklo polistireninio putplasčio taros atliekos) leis išspręsti atliekų utilizavimo problemas Pasibaigus
statinio eksplotacijos laikui cementiniai kompozitai galės būti lengvai smulkinami ir gražinti atgal į
gamybą kaip termozioliaciniai betono užpildai
Manome kad EUREKA projektas leis sukurti ir įdiegti į gamybą naujas termoizoliacines medžiagas
ndash pagamintas iš technogeninių atliekų kurios bus apgintos Europiniais patentais Naujai sukurtos
medžiagos ir jų gamybos technologijos galės būti įdomios ir kitoms Europos šalims sprendžiančioms
analogiškas problemas
9
12 Literatūros apžvalga
Siekiant užtikrinti reikiamą sienos šiluminę varžą naudojamos daugiasluoksnės atitvaros
susidedančios iš vidaus tinko AAC blokų termoizoliacinio bei išorės tinko sluoksnių Dažniausiai
termoizoliacinį sluoksnį sudaro mineralinės vatos arba polistireninis putplastis (1 pav)
Toks daugiasluoksnės sieninės atitvaros šiltinimas įgavo sudėtinės termoizoliacijos sistemos (STS)
pavadinimą (STR201102007) Tačiau STS turi trūkumų
- polistireninis putplastis yra nelaidus vandens garams todėl patalpos turi būti
intensyviai ventiliuojamos
- mineralinės vatos plokštės sugeria drėgmę todėl turi būti rengiami specialūs
ventiliuojami fasadai
- polistireninis putplastis yra degi medžiaga Gaisro metu iš abiejų šiltintojų skiriasi
nuodingi lakūs produktai
1 pav Daugiasluoksnės atitvaros siena a ndash AAC su putų polistireniniu putplasčiu b ndash AAC su mineralinės
vatos sluoksniu ir ventiliuojamuoju fasadu c ndash rūsio sienos šiltinimo variantas 1 ndash AAC blokas 2 ndash vidaus
tinko sluoksnis 3 ndash putų polistireno ar mineralinės vatos pluokštė 4 - išorės tinkas 5 - apdailos plyta 6 ndash oro
tarpas 7 ndash hidroizoliacija 8 - apsauginė plėvelė 9 ndash gruntas (Захарченко еt al 2009)
Įvertinus išvardintus STS trūkumus galima teigti kad pastaruoju metu tampa vis aktualesniu
lengvųjų termoizoliacinių statybinių kompozitų panaudojimas Pastatų statyboje yra naudojamos
progresyvesnės monolitinių sienų gamybos technologijos (Marčiukaitis 2007) Išorinės sienos
daromos iš lengvo betono (putbetonio keramzitbetonio) šiluminei varžai padidinti daromos
sluoksniuotos monolitinės sienos su termoizoliacinių polistireninio putplasčio arba mineralinės vatos
plokščių įdėklais iš abiejų pusių apsaugotais betono sluoksniu Pagal šią technologiją sudėtiniai
atitvarų elementai tarpusavyje jungiami jungčių kurios yra fiksuojamos užpiltiniuose lengvo betono
sluoksniuose pagalba
Formuojant lakštinius gaminius iš portlandcemenčio ir vandens svarbu gauti stabilią cemento tešlą
kurią galima būtų paskleisti plonu sluoksniu ant formos dugno paviršiaus Tokį efektą galima pasiekti
naudojant superplastiklius tarp kurių dažniausiai į cementinį mišinį pridedami nedideli kiekiai
(01divide15 ) polikarboksilatų Šie priedai efektyviai disperguoja cemento daleles dengdami jas plonu
10
monomolekuliniu sluoksniu Polikarboksilatinių superplastiklių aukšta dispergavimo geba aiškinama
didesnio kiekio uždaryto tarp cemento dalelių vandens išsilaisvinimu į aplinkinį tirpalą Ir nors
plastikliai lėtina cemento hidratacijos procesą tačiau galutiniame jų poveikyje suformuoti gaminiai
įgauna didesnį mechaninį stiprumą (Ramachandran 1998 Houst et al 2008)
Jei ruošiant cemento mišinius naudojami OĮP tai susidarę oro burbuliukai sukimba su hidratuoto
cemento dalelėmis kurių masė padeda disperguoti oro burbuliukus mišinyje ir tuo pačiu mažina jų
polinkį slinkti prie paviršiaus t y flotacijos jėga mažina dalelių nusėdimo galimybes ir greitį
(Lianxiang and Kevin 2005) Priklausomai nuo cemento dalelių sunkio ir įtrauktų oro burbuliukų
kiekio gauname atitinkamo tankio cementinę tešlą kuri sukietėjusi sudaro porėtą betoną (Sinica et al
2005) Atkreipiamas dėmesys į tai kad cementinės tešlos porizacijos procese svarbų vaidmenį vaidina
vanduo Vandens kiekis daro tiesioginį poveikį betono mišinio slankumui Didėjant slankumui
cementinė tešla geba įtraukti didesnį oro kiekį ir tuo pačiu didinti jos porėtumą Tačiau jei betono
mišinio slankumas viršija 150 mm didesni oro burbuliukai dėl plūdurumo jėgų pasidaro mažiau
stabilūs ir bendras oro kiekis betono mišinyje sumažėja (Du and Folliard 2005) Kitas OĮP kaip PAM
poveikis yra kai kurių hidrofobinių dalelių dėl tirpalo paviršiaus įtempimo sumažinimo
hidrofilizacija Rezultate šių dalelių paviršius legvai ir kokybiškai pasidengia cementiniu skiediniu
kas be OĮP butų atlikti problematiška (Kligys 2009)
Betonų stiprumo didinimui ir jų tankio mažinimui yra naudojami pucolaniniai priedai Tai yra aktyvūs
mineraliniai priedai kurie kambario temperatūroje reaguoja su Ca(OH)2 Šių reakcijų metu susidaro
kalcio hidrosilikatai hidroaliuminatai ir kt hidratai kurie didina cementinio akmens stiprumą
Pucolaninėse medžiagose pagrindiniai aktyvūs komponentai yra Al2O3 SiO2 Fe2O3 (Xu and Chung
2000a Brykov et al 2010) Pagal saveiką su Ca(OH)2 yra priedai kurių pagrindą sudaro amorfinis
SiO2 (diatomitai trepeliai opokos SiO2 mikrodulkės ir kt) priedai kurių pagrindą sudaro degtas
molis ndash metakaolinas pelenai šlakai ir kt bei priedai kurių pagrindą sudaro stiklo būsenos silikatai
ir aliumosilikatai (tufai penzos ir kt Zain et al 2000) Reikia atkreipti dėmesį į tai kad degto molio
pagrindinis komponentas ndash inertinis kaolinitas ndash dehidratuojasi ir pereina į aktyvų amorfizuotą
metakaolinitą (Al2O3 2SiO2 Quercia et al 2012) Jam reaguojant su kalkėmis Ca(OH)2 susidaro
hidrogelenitas (2CaO∙Al2O3 SiO2∙8H2O) ir C-S-H(1) kurie lemia pirminį cemento tešlos kietėjimą ir
stiprį nes jo hidratacijos greitis yra didesnis nei amorfinių SiO2 pucolanų (Davraz and Gunduz 2005)
(Oğuzhan Keleştemur and Bahar Demirel 2015) šaltinyje tirtas metakaolino poveikis betono
savybėms Nustatyta kad iki 15 metakaolino pakaitalas gali šiek tiek atlikti superplastiklio
funkcijas užtikrina betono smulkiųjų porų susidarymą ir didina jo ilgaamžiškumą Išsamiai
metakoalino ir ir pelenų kompleksinio priedo poveikį mišinių ir betonų savybių gerinimui mišinių
rišimosi ir kietėjimo laikui tyrė D Šnelson ir kt Nustatyta kad mišinių konsistencijai pagrindinę
įtaką turi metakaolinas
Įvairių naturalių pucolaninių priedų poveikį keičiant jais portlandcementį ištyrė Kenal Celik ir kt
Nustatyta kad šie priedai kurių sudėtyje yra aktyvių aliuminio ir silicio oksidų gali būti efektyviai
panaudoti gaminant stabilių savybių produktus gerinant betono mišinių plastiųkumą bei gaminių
stiprumines savybes Pucolanų panaudojimas betonuose reikalauja padidinto vandens kiekio
formavimo mišiniuose todėl patariama vartoti vandens poreikį mažinančių priedų Apie pucolaninių
priedų poveikį betono savybėms yra paskelbta nemažai duomenų įvardijančių jų teigiamą poveikį
betono savybėms (Jorge ITobon at al 2015 Ameer A Hilal et al 2015 Ru Ji et al 2015)
Įvertinant orą įtraukiančių pucolaninių ir plastifikuojančių priedų poveikį cementinės tešlos ir betono
savybėms bei plonasluoksnių lakštų formavimo specifiką ir mūsų anksčiau atliktų tyrimų rezultatus
buvo parinkti tokie efektyvūs modifikuojantieji priedai
- OĮP bdquoUfapore TCOldquo priedas kurio kiekis užtikrina PPS trupinių hidrofilizaciją ir smulkių porų
susidarymą termoizoliacinio kompozito matricoje
- pucolaninis cemento (10) pakaitalas - MK mažinantis cementinės tešlos ir cementinio akmens
tankį didinantis skiedinio klampą ir stimuliuotis produkto stiprio augimo greitėjimą
- naujos kartos polikarboksilatinis superplastiklis Castament FS-40 kurio 02
portlandcemenčio masės kiekis palengvina lakštų sluoksnių formavimą ir didina galutinio produkto
stiprį
11
Šiame darbe pateikiamas visų išvardintų priedų poveikis cementinių termoizoliacinių kompozitų ir
lakštų sluoksnių savybėms Ir tarplakštinių ir lakštų termoizoliacinių kompozitų matricą sudaro porėta
cementinė tešla o lengvuoju užpildu tarnaja dirbtinių arba technogeninių medžiagų porėtos granulės
((polistireninio putplasčio panaudotos taros trupiniai bei sferinės pūstojo stiklo granulės pagamintos
iš stiklo duženų) Weigler and Karl 1980 Синицa et al 2013 Limbachiya and Meddah 2012))
Naudojant bei utilizuojant šiuos užpildus kartu būtų sprendžiama ir ekologinė problema (Сеземан еt
al 2013) Preleminariai išmatuotas sukurto kompozito šilumos laidumo koeficientas siekia apie 007
WmmiddotK kas užtikrina 7 m2WK sienos šiluminę varžą esant jos storiui 05 m
Mūsų darbo objektas ir tikslas ndash cementinių ir termoizoliacinių kompozitų ir apdalos lakštų sluoksnių
sudėčių parinkimas ir savybių tyrimas bei lakštų gamybos technologijos sukūrimas
2 Žaliavos ir tyrimų metodika
21 Žaliavos
Termoizoliaciniams kompozitams paruošti naudotas UAB bdquoAkmenės cementasldquo CEM I 425 R
markės portlandcementis atitinkantis LST EN 197-12011 standarto reikalavimus Cemento cheminė
ir mineralinė sudėtys bei charakteristikos pateiktos 1 lentelėje
1 lentelė Portlandcemenčio sudėtys ir charakteristikos
Cheminė sudėtis
SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO K2O+Na2O SO3 Kaitmenys Netirpmenys
2076 612 337 6350 401 103 080 023 007
Mineralinė sudėtis Rišimosi trukmė min Savitasis paviršius cm2g
C3S C2S C3A C4AF Pradžia Pabaiga 4200
4854 1529 1040 1017 140 190
Metakaolinas (MK) ndash įmonės UAB Stikloporasldquo technologinė atlieka gauta pūsto stiklo granulių
gamybos metu Savitasis MK paviršius ndash 8650 cm2g piltinis tankis ndash 480 kgm3
Kaip rišamoji medžiaga (RM) buvo naudoti abiejų cementų bei metakaolino kaip 10 cemento
pakaitalo sausieji mišiniai
Cemento ir užpildų tarpusavis turinis santykis kompozituose bei VC santykis buvo nustatomas
eksperimentiniu keliu atsivelgiant į technologines kompozito gavimo galimybes bei jo užsiduotų
savybių verčių
Orą įtraukiantis priedas (OĮP) naudojamas termoizoliaciniam sluoksniui suformuoti ndash bdquoUfapore
TCOldquo balti milteliai turintys 94 aktyviosios medžiagos Priedo kiekis iki 01 RМ masės
Polikarboksilatinis superplastiklis naudojamas visuose kompozituose - Castament FS-40 ndash gelsvi
milteliai Priedo kiekis ndash 02 RM masės
Pagalbinės medžiagos Stiklo audinio bdquoSakretldquo firmos armavimo tinklelis akelių dydis ndash 4 x 4 cm
atitinkantis LVS 203-22005 Latvijos standarto
Kaip užpildas taip pat naudotos 3-jų skirtingų frakcijų ir piltinio tankio pūstojo stiklo granulės (2
lentelė) pagamintos UAB bdquoStikloporasldquo ir polistireninio putplasčio taros smulkūs trupiniai iki 2 mm
dydžio
12
2 lentelė PS ir PPS granulių frakcijos tankis ir šilumos laidumas
Grūdelių skersmuo mm Piltinis tankis kgm3 Šilumos laidumo koeficientas WmmiddotK
PS iki 2 190 0077
PS 4divide8 140 0059
PPS 8-16 120 0052
PPS iki 2 15 0038
22 Tyrimų metodika
Portlandcemenčio rišimosi trukmė buvo nustatyta remiantis standartine metodika LST EN 196-
32005 о savitasis paviršius ndash Bleino prietaisu pagal (LST EN 1097-62010) metodiką
Užpildų (pūstojo stiklo ir polistireninio putplasčio granulių) piltiniai tankiai buvo nustatomi remiantis
(LST EN 3310-12003) Modifikuotos cementinės tešlos egzoterminiam efektui tirti buvo naudojami
laboratorijoje sukonstruotas temperatūros matavimo prietaisas ir sukurta metodika (Antonovič and
Goberis 2003) Rišamoji medžiaga (RM) buvo ruošiama sausai maišant portlandcementį su 10
metakaolino pakaitalu laboratorinėje bdquoVarimixer bearldquo maišyklėje 3 min esant 60 apsmin maišyklės
veleno sukimosi greičiui Ruošiant formavimo mišinius RM kartu su vandeniu ir modifikuojančiais
priedais (FS-40 visuose atvejuose OĮP ndash formuojant termoizoliacinį sluoksnį) buvo maišoma dar 1
min o supylus užpildus (PS visuose atvejuose PPS - formuojant tik termoizoliacinį sluoksnį) dar 2
min esant tam pačiam sukimosi greičiui
Kompozitų formavimo mišiniai buvo ruošiami MXP 1602E maišyklės pagalba (esant jos sukimosi
ašies greičiui 225 apsmin) permaišant 2 min bėgyje visus komponentus (cementą vandenį ir
priedus OĮP ir superplastiklį) išskyrus porėtus užpildus Užpildai buvo dedami į mišinį pačiam
maišymo gale ir maišymas trukdavo dar 5 min esant 60 apsmin greičiui Mišiniai buvo supilami į
skirtingų matmenų formas iš kurių sukietėję bandiniai buvo išformuojami po 2 parų Tolesnis jų
kietėjimas vyko ant grotelių virš vandens klimatinėje kameroje 26 parų bėgyje esant temperatūrai
(20plusmn3) ordmC Po to bandiniai buvo džiovinami 105ordm C temperatūroje (bandiniai su PPS užpildu - iki 50
ordmC) iki pastoviosios masės ir buvo nustatomos jų savybės Sausasis tankis gniuždymo ir lenkimo
stipriai buvo nustatomi taikant (LST EN 1602+ AC+P LST EN 826 LST EN 12089) metodikas
Nustatant kompozito stipruminių savybių vertes buvo pasinaudota komputerizuota įranga
ldquoHaunsfield ndash H10KS)
Bandinių šilumos laidumo koeficientas λ10 buvo nustatomas pagal (LST EN 12664+AC+P) prietaiso
bdquoλ ndash meter EP500ldquopagalba (bandinių matmenys ndash 400x400x100mm)
Naudotų priedų poveikį cementinei matricai (cemento mineralų hidratacijos egzoterminiam efektui)
nustatyti buvo naudotasi (Antonovich and Goberis 2003) metodika išlaikant eksperimento metu
vienodą (037) VC santykį
Kompozito bandinių sorbcinis drėgnis buvo nustatomas pagal (LST EN ISO 1257) metodiką iš-
laikant bandinius (20 plusmn3)ordmC temperatūroje virš K2CO3 NaBr (NH4)2SO4 ir K2SO4 tirpalų kurių
sočiųjų garų drėgnis siekė atitinkamai 43 58 81 ir 94
Sukietėjusių kompozitų struktūrai bei kontakto zonos su pagrindu analizei atlikti naudotas
kompiuterizuotas optinis mikroskopas Motic su skaitmenine kamera (didinimas iki 100 kartų)
Rentgeno struktūriniai tyrimai atlikti difraktometru DRON-7 kurio antikatodas varinis filtras -
nikelinis anodo įtampa ndash 30 kV anodo srovė 12 mA goniometro plyšeliai (05 1 15)mm smailių
iššifravimui naudota ICDD duomenų bazė
3 Eksperimentinė dalis
31 Termoizoliacinis kompozitas su PS ir PPS granulėmis
Formuojant kompozitus su skirtingomis PS granulių frakcijomis reikėjo surasti optimalų frakcijų
tarpusavio santykį Kadangi lengvus užpildus patogiausia matuoti tūrio vienetais bei apribojus
13
cemento sąnaudas iki 150 kgm3 (cemento piltinis tankis 1130 kgm3) ir prilyginus visą sausųjų
komponentų tūrį 100 (atitinkančių 5 tūrio dalims) gavome kompozito sudėtis pateiktas 3 lentelėje
Siekiant nustatyti lengvojo kompozito užpildo frakcijos stambumo ir kiekio poveikį kompozito
tankiui ir stipriui buvo tiriami kompozito bandiniai suformuoti pagal K-1divideK-6 sudėtis (3 lentelė)
OĮP kiekis formavimo mišiniuose buvo didesnis nei kompozitų su AAC trupiniais atveju ir siekė
0045 cemento masės todėl kad reikėjo hidrofilizuoti užpildo granules bei gauti lengvesnę
porizuotą matricą (2 pav)
3 lentelė Kompozitų su pūstojo stiklo granulėmis sudėtys
Kompozito
šifras
Sudėtis
Cementas tūrio dalys
PS granulių frakcijų tūrių dalys
PPS granulių tūrio dayis
8divide16 mm 4divide8 mm le4 mm le4 mm
K-1 083 500 - - -
K-2 083 - 500 - -
K-3 083 - - 500 -
K-4 083 166 166 166 -
K-5 083 250 125 125 -
K-6 083 300 100 100 -
K-7 057 279 - - 221
K-8 048 279 - - 221
K-9 04 279 - - 221
K-10 036 310 100 - 090
K-11 036 300 100 - 100
2 pav OĮP kiekio poveikis cementinės tešlos tankiui (Kligys 2009 Sinica et al 2009)
Atliktų tyrimų rezultatai rodo kad termoizoliacinio kompozito tankis pagrinde priklauso nuo
cementinės matricos kiekio kompozite ir beveik nepriklauso nuo pūstojo stiklo granulių frakcijos
stambumo Pavyzdžiui formuojant kompozitą kuriame cemento ir pūstojo stiklo granulių tūrinis
santykis siekia 0834 gaunamų kompozito bandinių tankis kinta nuo 390 kgm3 kai naudojamos
8divide16 mm stambumo granulės iki 410 kgm3 kai naudojamos le 4 mm stambumo granulės (3 lentelė
K-1divideK-3 kompozito sudėtys)
Analogišką tankį (390 kgm3) gauname naudojant užpildo frakcijų mišinį kuriame stambių vidutinių
ir smulkių pūsto stiklo granulių tūrinis santykis siekė 133133133 (4 lentelė K-4 kompozito
sudėtis) Ir tik padidinus stambios frakcijos pūstojo stiklo granulių tūrį mišinyje iki santykio 211
kompozito tankis sumažėjo iki 370 kgm3 (4 lentelė K-5 kompozito sudėtis) o kai stambių granulių
tūrinis santykis dar padidėjo iki 240808 gavome lengvąjį termoizoliacinį 320 kgm3 tankio
14
kompozitą (3 lentelė K-6 kompozito sudėtis) Suformuotų skirtingo tankio kompozito bandinių
gniuždymo stiprio vertės pateiktos 3 paveiksle
3 pav Termoizoliacinio kompozito bandinių gniuždomasis stipris Kompozito bandinių šifrai atitinka 3
lentelės duomenis
Kaip rodo 3 pav rezultatai didžiausiu stipriu (09 MPa) pasižymi 410 kgm3 tankio kompozitas K-1
(3 pav K-1 stulp) Esant kompozito tankiui 320 kgm3 jo gniuždomasis stipris yra dar pakankamas
ndash 035 MPa (3 pav K-6 stulp) Suformuoti kompozito K-1 divide K-6 bandiniai pateikti 4 pav Matome
kad gautų kompozitų struktūra yra vienalytė t y užpildų ir rišamosios medžiagos tarpusavio santykis
yra adekvatus
Siekiant gauti kuo mažesnį kompozito šilumos laidumo koeficientą mažinome jo tankį Gauto
kompozito gniuždomojo stiprio esama atsarga (pakanka 02 MPa) leido tai padaryti palaipsniui
mažinant portlandcemenčio kiekį nuo 150 kgm3 iki 100 kgm3 kompozite (4 lentelė) bei panaudojant
vietoje smulkiosios (le4 mm) PS granulių frakcijos smulkiąją (le4 mm) PPS trupinių frakciją (4
lentelė K-7divideK-10 kompozito sudėtys) bei panaudojus tarpinę (4divide8 mm) pūsto stiklo granulių frakciją
(4 lentelė K-11 kompozito sudėtis)
K-1 K-2 K-3
K-4 K-5 K-6
4 pav Kompozito bandinių suformuotų pagal K-1divideK-6 sudėtis struktūra
15
4 lentelė Palengvinto termoizoliacinio kompozito savybės
Kompozito
Šifras Tankis kgm3
Stipris MPa Šilumos laidumo koeficientas λ10 WmmiddotK
Gniuždymo Lenkimo
K-7 305 072 026 0114
K-8 260 039 019 0105
K-9 250 030 018 0095
K-10 245 026 017 0070
K-11 240 020 015 0069
Pastaba kompozito sudėtys atitinka 5 lentelės sudėtims
Apsistoti ties K-11 kompozito sudėtimi padėjo jo struktūros tyrimai Kompozito bandinių (K-7divideK-
10) skerspjūvio nuotraukos (5 pav) parodė kad užpildo grūdeliai netolygiai pasiskirstė cementinėje
matricoje o kai kur tarp matricos ir užpildų pasitaiko oro tuštumų
K-7 K-8 K-9
K-10 K-11
5 pav Kompozito bandinių suformuotų pagal K-7divideK-11 sudėtis struktūra
Įvertinus šiuos trūkumus kompozito struktūroje buvo atliktas K-10 sudėties koregavimas
portlandcemenčio kiekis liko toks pat (100 kgm3) o tam kad pasiekti tolygų užpildų pasiskirstymą
bei išvengti oro tuštumų struktūroje buvo palaipsniui didinamas pūsto stiklo stambios frakcijos kiekis
(nuo 126 iki 300 tūrio dalių) bei pridėta 1 tūrio dalis 4divide8 mm skersmens pūsto stiklo granulių ty
abiejų frakcijų pūsto stiklo granulių ir polistireninio putplasčio smulkios frakcijos tarpusavio tūrinis
santykis sudarė 311 (3 ir 4 lentelės K-11) Atlikti šio kompozito savybių tyrimai parodė kad esant
jo tankiui 240 kgm3 gniuždomasis stipris siekia 02 MPa o šilumos laidumo koeficientas ndash 0069
WmmiddotK (3 lentelė K-11)
Tolesni kompozito tyrimai buvo atlikti kompleksiškai nustatant rišamosios medžiagos ir užpildo
(pūsto stiklo granulių bei polistireninio putplasčio taros trupinių kiekio poveikį kompozitų tankiui
stiprumui šilumos laidumui laidumui vandens garams susitraukimui džiūstant bei atsparumo šalčiui
Bandinių formavimo sudėtys pateiktos 5 lentelėje o gauti tyrimų duomenys 6 7 8 9 10 ir 11
paveiksluose
16
5 lentelė Kompozitinės medžiagos formavimo mišinių sudėtys
Kompozito
sudėties Nr
Rišamosios
medžiagos
kiekis kgm3
Pūstojo stiklo granulių tūrinis santykis
Polistireninio putplasčio
taros granulių tūrinis
santykis
(8divide16) mm (4divide8) mm (0divide2) mm (0divide2) mm
1 700 3 1 1 -
2 1000 3 1 1 -
3 1300 3 1 1 -
4 700 3 1 - 1
5 1000 3 1 - 1
6 1300 3 1 - 1
Pastaba Užpildų kiekis bandiniuose (100) buvo prilygintas 5 tūrio dalims
6 pav Rišamosios medžiagos kiekio priklausomybė kompozitų tankiui
7 pav Kompozitų tankio priklausomybė šilumos laidumui
Tankio ir šilumos laidumo koeficiento mažiausios vertės priklauso nuo rišamosios medžiagos kiekio
esant 70 kgm3 ir panaudojus polistireninio putplasčio granules gaunamas mažiausias tankis tuo pačiu
ir mažiausia šilumos laidumas Šiuo atveju kompozitų stiprumas būna mažiausias bet pakankamas
užsiduotoms vertėms (8 pav) ty stipris gniuždant siekia virš 03 MPa o stipris lenkiant ndash 015 MPa
(9 pav) Tuo atveju kompozitų atsparumas šalčiui net po 100 šaldymo ciklų didina kompozitų stiprį
gniuždant (dėl tolesnio cemento mineralų hidratacijos proceso vykstančio bandymo metu) (10 pav)
Analizuojant kompozitų struktūrą po 100 šaldymo ciklų jokių suirimo požymių nepastebime tai
reiškia jog kompozitai atsparūs šalčiui (11 pav) Atsparumas šaldymui bandymas 4 5 sudėties
kompozitams dar vyksta todėl rezultatai nepateikti
17
8 pav Rišamosios medžiagos kiekio priklausomybė kompozitų vidutiniam gniuždymo stipriui
9 pav Rišamosios medžiagos kiekio priklausomybė kompozitų vidutiniam lenkimo stipriui
10 pav Kompozitų vidutinio gniuždymo stiprio priklausomybė nuo šaldymo ciklų
a b c d 11 pav Kompozitai po 100 šaldymo ciklų a ndash 1 sudėtis b ndash 2 sudėtis c ndash 3 sudėtis d ndash 6 sudėtis
18
32 Lakštų rišamosios medžiagos parinkimas ir savybių tyrimas
Šie tyrimai labai aktualūs lakšto apdailino sluoksnio formavimo mišiniui kurį kaip tik ir sudaro
portlandcementis FS40 polikarboksilatas ir 10 portlandcemenčio keičiantis MK Technologiškai
yra svarbu kad formuojant po pirmo pasluoksnio suformavimo galima būtų kuo greičiau įspausti
armuojantį stiklo audinio tinklelį į cementinę tešlą Tai padėjo atlikti 10 portlandcemenčio
keičiantis MK ir 02 PC masės polikarboksilatinio superplastiklio FS ndash 40 priedas
FS-40 polikarboksilatinio superplastiklio ir MK poveikis portlandcemenčio mineralų hidratacijai
pateiktas 12 pav
12 pav Egzotermijos efekto temperatūrų kaitos priklausomybė nuo laiko 1 ndash PC 2 ndash PC + FS40 3 ndash PC +
MK 4 - PC + MK + FS40
Gauti duomenys rodo kad ir MK ir FS-40 priedai lėtina PC mineralų hidrataciją bei žemina
egzoterminio efekto temperatūrą jei gryno cemento Tegzo = 95 ˚C tegzo = 420 min (12 pav 1 kr) tai
esant mišinyje abiems priedams Tegzo sumažėja iki 65 ˚C o tegzo pailgėja iki 1070 min (12 pav4 kr)
Šių priedų poveikis siūlių sukietėjusio skiedinio tankiui pateiktas 13 pav
13 pav Superplastiklio priedo ir MK pakaitalo poveikis sukietėjusio cemento skiedinio tankiui 1 ndash PC 2 ndash
PC + FS40 3 ndash PC + MK 4 - PC + MK + FS40
13 pav duomenys rodo kad superplastiklio priedas padidina sukietėjusio skiedinio tankį 125 (13
pav 2 kr) tuo tarpu MK pakaitalas jį 10 mažina 13 pav 3 kr) todėl abiejų medžiagų (priedo ir
pakaitalo) poveikyje tankis sumažėjo nežymiai (apie 5 ) Jų poveikis gniuždymo stipriui pateiktas
14 o lenkimo ndash 15 pav
0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000
20
30
40
50
60
70
80
90
100T
emp
erat
ucircra
0C
Laikas min
1
3
2
4
19
14 pav Superplastiklio priedo ir MK pakaitalo poveikis sukietėjusio cemento skiedinio gniuždymo stipriui 1
ndash PC 2 ndash PC + FS40 3 ndash PC + MK 4 - PC + MK + FS40
15 pav Superplastiklio priedo ir MK pakaitalo poveikis sukietėjusio cemento skiedinio lenkimo stipriui 1 ndash
PC 2 ndash PC + FS40 3 ndash PC + MK 4 - PC + MK + FS40
Atliktų tyrimų rezultatai parodė kad superplastiklio priedas padidina kaip gniuždymo taip ir lenkimo
sukietėjusio skiedinio stiprį atitinkamai 8 ir 26 (14 ir 15 pav 1 ir 2 kr) tuo tarpu MK daro
teigiamą poveikį tik lenkimo stipriui (15 pav 3 kr)
33 Lengvojo užpildo ir RM santykio nustatymas apdailiname sluoksnyje
ir jo savybių tyrimas
Siekiant pagerinti apdailinio sluoksnio termoizoliacines savybes į formavimo mišinį buvo pridedama
smulkiosios iki 2 mm PS frakcijos granulių kurių tūris sudarė atitinkamai 25 ir 50 RM tūrio
Tankio ir stipruminių savybių kaita priklausomai nuo PS granulių tūrio pavaizduota 16 ir 17 pav
20
16 pav Apdailinio sluoksnio tankio priklausomybė nuo PS granulių tūrio formavimo mišinyje
1 ndash 0 2 ndash 25 3 ndash 50
17 pav Apdailinio sluoksnio gniuždymo stiprio priklausomybė nuo PS granulių tūrio formavimo mišinyje
1 ndash 0 2 ndash 25 3 ndash 50
18 pav Apdailinio sluoksnio lenkimo stiprio priklausomybė nuo PS granulių tūrio formavimo mišinyje
1 ndash 0 2 ndash 25 3 ndash 50
Gauti duomenys rodo kad sukietėjusio skiedinio tankis ir stiprumas proporcingai mažėja nuo PS
granulių tūrio didėjimo formavimo mišinyje Optimalus PS užpildo kiekis buvo nustatytas lyginant
suformuotų plokštelių fasado paviršius (19 pav)
21
19 pav Apdailinio sluoksnio paviršiaus kokybės priklausomybė nuo PS granulių tūrio formavimo
mišinyje 1 ndash 25 2 ndash 50 3- 60 4 ndash 75
Vizualiai lyginant gautų paviršių kokybę galima teigti kad PS granulių tūris formavimo mišinyje
turi būti ne didesnis kaip 50
34 Porėtų PS granulių dydžio poveikis lakšto termoizoliacinio sluoksnio fizikinėms
mechaninėms savybėms
Nustatant PS granulių dydį iš pradžių buvo panaudotos ir stambiosios (8divide16 mm) frakcijos granulės
tačiau tokio kompozito sukibimas su apdailinio sluoksnio stiklo tinkleliu nebuvo kokybiškas dėl
stambių neužpildytų cementine tešla ertmių tarp užpildo granulių Dėl šios priežasties šių bandinių
lenkimo stipris nesiekdavo net 01 MPa o pats bandinys išsisluoksniuodavo (20 pav) tuo tarpu
vidutinės (4divide8 mm) ir smulkiosios (iki 2 mm) PS frakcijos bandiniai po bandymo likdavo
neišsisluoksniavę Norint pagerinti badinių su stambiąja PS frakcija sukibimą su tinkleliu teko
naudoti daugiau cementinės tešlos glaistant ja ant tinklelio paviršiaus nes tešla prasmukdavo pro
tinklelio akutes į ertmes tarp stambiosios frakcijos granulių kas blogino kompozito termoizoliacines
savybes Todėl stambiosios frakcijos granulių tolesniuose tyrimuose teko atsisakyti 6 lentelėje
pateiktos tirtų kompozitų savybių vertės Geriausiomis termoizoliacinėmis savybėmis pasižymi LV
ndash 7 sudėties kompozitas kurio šilumos laidumo koeficientas turi mažiausią vertę ndash 0075 WmmiddotK o
jo stipruminės savybės ne žymiai nusileidžia kitų kompozitų su didesniu RM kiekiu savybėms 20
pav pateikta kompozito bandinių struktūra su stambiosios ir smulkiosios PS frakcijų granulėmis
20 pav Termoizoliacinio sluoksnio bandinių vaizdas po lenkimo stiprio nustatymo bandiniai su stambia PS granulių frakcija (be numeracijos) smulkiosios ir vidutinės frakcijos bandiniai
pažymėti 32 ir 52
22
6 lentelė Kompozitų su porėtais užpildais savybės
Kompozitų šifrai atitinka 3 lentelės šiframs
Lenkimo stipris buvo nustatomas bandant prizmes su įtvirtintu iš abiejų pusių stiklo audinio tinkleliu
a b
21 pav Lakšto termoizoliacinio sluoksnio struktūra kai užpildą sudaro PPS (30 visų užpildo tūrio)
ir PS granulės a ndash stambiosios frakcijos b ndash smulkiosios frakcijos (LV ndash 5) sudėtis ir smulkiosios ndash
vidutinės frakcijos (LV- 7) sudėtis
Kompozito
šifras
Sausasis tankis
kgm3
Gniuždymo
stipris MPa
Lenkimo stipris
MPa
Šilumos laidumo
koeficientas 10
W(mK)
LV-1 420 065 070 0135
LV-2
LV -3
LV-4
LV-5
LV-6
LV-7
385
375
355
330
280
240
060
055
050
050
045
040
065
050
050
045
040
030
0130
0125
0100
0090
0080
0075
23
4 Bendradarbiavimas su projekto partneriais
Glaudžiausias bendradarbiavimas buvo vykdomas su Projekto partneriu iš Lietuvos ndash UAB ldquoElnet
Grouprdquo Ūkio subjektas pastoviai buvo supažindinamas su vykdomais moksliniais tyrimais bei
gautais tyrimų rezultatais Buvo diskutuojama kaip būtų galima juos įgyvendinti praktikoje Darbų
pasiskirstimas tarp Projekto partnerių reikalauja tampraus bendradarbiavimo kad ūkio subjektas
galėtų sukurti technologinę įrangą sugebančia pasiekti tyrimais nustatytus cementinio
termoizoliacinio kompozito technologinius parametrus Kartu buvo išbandomi technologinių
įrengimų ndash maišyklės formavimo mišinio sudėtinių komponentų maišymo principas bei darbinio
maišyklės veleno konstrukcija Daug problėmų kėlė paruošto mišinio transportavimas lanksčių žarnų
pagalba į tarpą tarp klojinių Cementinio termoizoliacinio kompozito sudėtiniai komponentai ndash
užpildo granulės (padengtos apvalios pūsto stiklo tuščiavidurės formos kevalu) turi nedidelį
atsparūmą gniuždymui ir veikiant didesnei spaudimo jėgai turi galimybę suirti Bendradarbiaujant
su Slovakijos firma bdquoSTROJSTAV CMldquo ši problema buvo išspręsta
Su Projekto partneriais iš Čekijos buvo bendraujama elektroniniu paštu per skaipą bei betarpiškai
susitinkant komandiruočiu metu Pirmoje komandiruotėje buvome susitikę su mokslinės dalies
vadove Eva Navratilova kuri sutiko būti mūsų Projekto doktorantės Jurgos Šeputytės-Jucikės
praktikos Prahos technikos universitete vadove Praktikos metu kartu su vadove buvo atliekami
cementinio termoizoliacinio kompozito struktūrinia tyrimai įvertinant sudėtinių komponentų
tarpusavio jungties pobūdį Libereco technikos universitete su Projekto partneriu Janu Novaku
aptarėme bendradarbiavimo galimybes kartu atliekant akustinių perdangų smūginių garsų slopinimo
sistemų tyrimus Lietuvoje buvo suformuoti bandiniai o Libereco universitete atliekami triukšmo
slopinimo sistemos elementų dinaminio standžio matavimai Šie tyrimai yra tęsiami Komandiruočių
metu Čekijos ūkio subjekto atstovas Vaclovas Vachuška supažindino su poretų granulių gamyba iš
maltų šlako atliekų ir kartu numatėme jų panaudojimo galimybę akustinių grindų konstrukcijose bei
sieninių panelių gamyboje Bendradarbiavimas tarp partneriu bus tęsiamas per visą Projekto
vykdymo laikotarpį
24
5 Projekto etapai ir tarpiniai rezultatai
Pirmame projekto etape turėjome parinkti termoizoliacinio cementinio kompozito skirto sienų
konstrukcijoms formavimo mišinio parametrus Darbo eigoje nustatyta kad termoizoliacinio
cementinio kompozito matrica turi sudaryti porizuota cementinė tešla modifikuota pūsto stiklo
gamybos atlieka ndash metakaolino priedu Kompozito užpildu kuris sudaro 100 tūrio yra
kombinuotos PS granulės pagamintos iš stiklo duženų miltų ir polistireninės taros susmulkinti
trupiniai PS granulės yra skirtingų frakcijų nuo 4 iki 16 mm dydžio ir kompozite tartusavyje liečiasi
tokiu būdu suformuodami termoizoliacinės medžiagos bdquokarkasąldquo PPS smulkūs trupiniai užpildo
tarpus tarp PS granulių ir tokiu būdu mažino laisvo oro erdvę kompozito struktūroje Šis faktorius
turi tiesioginę įtaką kompozito šilumos laidumo vertei Kompozito užpildas tarpusavyje jungiamas
plonu porizuotos modifikuotos cementinės tešlos sluoksniu Taip yra gaunamas lengvas cementinis
termoizoliacinis kompozitas kurio tankis siekia 230 ndash 250 kgm3 šilumos laidumo koeficientas yra
apie 007 WmmiddotK gniuždymo stipris apie 03 MPa
Kitas uždavinys buvo sukurti termoizoliacinio cementinio kompozito gamybos technologiją
Sprendžiant šią užduotį buvo ištirtas modifikuojančių priedų ir jų maišymo trukmės poveikis
cementinės matricos savybėms rišamosios medžiagos ir skirtingos frakcijos granulių kiekio įtaka
termoizoliacinio sukietėjusio kompozito savybėms Atlikti moksliniai tyrimai leido parinkti
formavimo mišinių maišymo trukmę sudėtiniu komponentų padavimo į formavimo mišinio
paruošimo maišyklę eiliškumą rišiklio rišimosi laikus įvertinant priedų poveikį cemento mineralų
hidratacijos procesui Nustatyta kad pradiniame etape reikia vandenyje permaišyti orą įtraukiatį ir
mišinį plastifikuojanti priedus ir cementą po to maišyti PPS smulkius trupinius ir tik po to į
formavimo mišinių paruošimo maišyklę dėti PS granules Bendra formavimo mišinio paruošimo
trukmė siekia 7 ndash 10 min Laboratorinėmis salygomis paruoštu formavimo mišiniu buvo užpildomos
bandinių formavimui skirtos formos Suformuoti bandiniai iš formų buvo išimami po 12 val
sudedami į polietileninius maišus ir natūraliose sąlygose buvo kietinami 28 paras
Kompozito bandinių fizikinės savybės bei sudėtinių kompozito komponentų tarpusavio jungties
pobūdis kontakto zonoje buvo nustatomos tiriant bandinius pagal galiojančius techninius
reikalavimus VGTU Termoizoliacijos instituto laboratorijose sukomplektuotomis naujausią įranga
Šių tyrimų rezultatai yra pateikiami ataskaitoje plačiau aprašant termoizoliacinio kompozito fizikines
savybes
Darbe buvo sprendžiamas ir armuotų termoizoliacinių lakštų ir jų gamybos technologijos sukūrimas
Lakštų prototipu buvo parinkta dekoratyvinio apdailos laksto konstrukcija sukurta projekto vadovo
ir apginta Lietuvos patentu Nr 4599 Toks techninis sprendimas leido termoizoliacinio kompozito
sluoksnį iš abiejų pusių armuoti stiklo audinio tinkleliu ir sukurti padidinto atsparumo lenkimui
termoizoliacinį lakštą Moksliniais tyrimais buvo nustatyta kad lakštų konstrukcijose galima naudoti
tik 2-8 mm dydžio pūsto stiklo granules o cementine tešlą galima modifikuoti MK priedų iki 30
nuo cemento masės Stiklo audinio tinklelį galima panardinti į cementinės tešlos ir smulkių PS
granulių mišinį esant granulių užpildo kiekiui ne didesniam kaip 50 tešlos mišinio tūrio Optimalus
armuojančių stiklo audinio tinklelių akučių dydis 45times45 mm užtikrinantis sluoksnių esančių
abiejuose tinklelio pusėse stabilią jungtį
Lakštų gamybos išmatavimus lemia gaminami armuojančių tinklelių matmenys Esant tinklo kilimo
pločiui 1000 mm automatiškai išsisprendžia ir lakštų plotis kuris gali būti 500 mm arba 10 m Esant
kitam lakšto pločiui reikalingas tinklelio jungimas kas didina gamybos proceso imlumą ir gamybos
kaštus
Sukurta laboratorinė lakštų gamybos technologija kurioje yra numatyta sekančios operacijos
išvardintos eilės tvarka modifikuotos cementinės tešlos užpilimas ant formos dugno tolygus
cementinės masės paskleidimas armuojančio apatinio tinklelio įspaudimas į cementinę masę
termoizoliacinio cementinio formavimo masės sluoksnio užpilimas į formą ir jos tolygus
paskirstymas viršutinio armuojančio tinklelio uždėjimas ant viršutinio termoizoliacinio kompozito
formavimo masės paviršiaus viršutinio tinklelio dengimas cementine mase jos tolygus paskirstymas
ir įspaudimas į tinklelio akutes Tokiu būdu pagamintas lakštas turi lygų apatinį paviršių ir grubų
25
viršutinį Panaudojus lakštus klojinių konstrukcijose lygus paviršius formuoja galutinai išlygintą
sienos plokštumą reikalaujančią minimalių darbo sąnaudų paviršiaus apdailai Išorinių apdailos
lakštų paviršiaus formavimas bus sprendžiamas ateityje
Įvertinant lakšto paskirtį galime konstatuoti kad termoizoliacines lakšto sąvybes lemia užpildo
granulių kompaktiškas pasiskirstymas lakšto termoizoliacineme sluoksnyje Stambios granulės turi
formuoti karkasą liesdamosios tarpusavyje o tarpai tarp jų turi būti ūžpildyti smulkios frakcijos PPS
trupinių granulėmis Reikia stengtis kad būtų kuo mažiau neužpildytų oro tarpų Lakšto
termoizoliacines sąvybes gerina smulkios frakcijos PS granulių kiekis esantis modifikuotoje
cementinėje tešloje iki 50 tūrio
Lakšto lenkimo stipriui didžiausios įtakos turi armuojančio tinklelio akučių dydis tinklelio sukibimas
su cementine tešla užpildo granulių stabili tarpusavio jungtis bei paties lakšto storis Skaitome kad
mažiausias lakšto storis galėtų būti 25 mm
Pirmais metais viešinant projektą buvo parengtas mokslinis straipsnis apie įvairių priedų poveikį
cementinės matricos porizacijai Be priedų poveikio buvo atsižvelgta į formavimo mišinio maišymo
trukmę Medžiaga apie matricos porėtumo didinimo būdus išsamiai pateikta publikacijoje o
ataskaitoje pateikiama tik nuoroda į straipsnyje pateikiamus tyrimo rezultatus
Žurnale ldquoMokslas ir technikardquo yra supažindinama Lietuvos visuomenė apie Eureka projekto
partnerius projekto tikslus kuriuos turėtų įgyvendinti kiekvienas partneris atskirai darbus
koordinuojant VGTU projekto vadovui Pateikiama projekto trukmė bei nurodomi finansavimo
šaltiniai tame tarpe ir iš Europos struktūrinių fondo lėšų
26
6 Tyrimų mokslinė vertė
Mokslinę liekamąją vertę turi modifikuojančių priedų poveikio cementinės matricos mišinio bei
akmens poretumui tyrimai Ištirta pucolaninio priedo pūsto stiklo gamybos atliekos ndash metakaolino
poveikis cementinės matricos tankiui cemento mineralų hidratacijos procesui mišinio klampai bei
poreto cementinio akmens fizikinėms sąvybėms Ši priklausomybė sujungta kartu su orą įtraukiančiu
ir plastifikuojančių priedų panaudojimu modifikuojant cementinę tešląTyrimų rezultatai yra
apibendrinti moksliniame straipsnyje išsiūstame į Oksfordo universiteto žurnalą bdquoConstruction and
Building Materialsldquo
Porėtų užpildo granulių granuliometrinės sudėties ir jų frakcijų santykis bei porizuotos matricos
kiekio poveikis cementinio termoizoliacinio kompozito savybėms bus apgintas Lietuvos patentu su
tolesniu patentavimu ES
Cementinio termoizoliacinio kompozito ir jo gamybos technologijos sukūrimas leis statyti kokybiškai
naujus namus artimus pasyvaus namo koncepcijos keliamiems reikalavimams
27
7 Išvados ir rekomendacijos
1 Nustatyta kad kompleksinis (MK+FS40+OIP) priedas betonų mineralų hidratacijos procesą
cemento tešloje prailgina iki 1100 min pasiekdamas 60 degC egzoterminio efekto maksimalią
temperatūrą MK modifikuotos cemento tešlos hidratacijos procesas nežymiai pailgėja nors dėl
papildomos pucolaninės reakcijos tarp MK ir cemento hidratacijos produktų egzoterminio efekto
maksimali temperatūra pakyla 8 degC
2 Ištirta kad kompleksinio priedo (FS40+OIP) poveikis mažinant cementinės tešlos tankį labiausiai
pastebimas MK priedų modifikuotoje cementinėje tešloje Modifikuotos cementinės tešlos tankis
sumažėja 33 karto nuo 2158 kgm3 iki 714 kgm3 po 10 min mišinio maišymo Tai yra apie 29
mažesnis tankis nei maltu smėliu modifikuotos cementinės tešlos ir 32 mažesnis tankis nei gryno
cemento porizuotos tešlos Sukietėjusios tešlos ndash porėto betono tankis siekia apie 800 kgm3 tuo tarpu
gryno cementbetonio ndash 1150 kgm3 o maltu smėliu modifikuoto betono ndash 1200 kgm3 Šiuos pokyčius
galima paaiškinti lengvos sutirštintos struktūros formavimo mišinyje susidarymu ir OIP molekulių
adsorbuotų ant cemento dalelių paviršiaus pakankamos jungties suformuotu oro burbuliuku
užtikrinimas
3 Nustatyta kad pucolaniniu priedu MK modifikuota cementinė tešla kartu su kompleksiniais (FS40
ir OIP) priedais įtakoja papildomų naujadarų ndash kalcio hidrosilikatų susidarymą mikro struktūros
pokyčius užtikrinančius submikrokristalinę struktūrą cementinėje matricoje Tai užtikrina mažo
tankio porėto betono pakankamą stiprumą 800 kgm3 tankio porėto betono gniuždymo stipris siekia
25 MPa o lenkimo stipris 10 MPa
4 Nustatyta optimali porėtų užpildo granulių granuliometrinė sudėtis bei jų kiekis termoizoliaciniame
kompozite Didžiausią dalį užpildo - 35 tūrio sudaro stambios PS granulės (8-16 mm) Vidutinio
dydžio (4-8 mm) PS granulės ir smulkios iki 2 mm dydžio PPS trupintos granulės sudaro po 15
kompozito tūrio kas leidžia užpildyti tarpus tarp stambių granulių ir suformuoti kompaktiškai
užpildyta kompozito struktūrą Sukurtas cementinis termoizoliacinis kompozitas kurio sudėtis
modifikuota 10 metakaolino priedo jam pagaminti panaudotas 70 kgm3 rišamosios medžiagos
kiekis Cementinio termoizoliacinio kompozito šilumos laidumo koeficientas siekia 007Wm∙K
esant tankiui 245 kgm3 ir gniuždymo stipriui apie 02 MPa
5 Sukurta lakšto apdailinio sluoksnio modifikuoto specialiais priedais formavimo mišinio sudėtis
kurioje 90 rišamosios medžiagos (RM) masės sudaro portlandcementis ir 10 - MK o kompozito
RM ir smulkių iki 2 mm stambumo PS granulių tūrių santykis sausame mišinyje yra 11 Sukietėjusio
skiedinio tankis 1420 kgm3 gniuždymo stipris 38 MPa
6 Nustatytas porėtų užpildų PS ir PPS granuliometrinės sudėties ir jų tūrių santykio poveikis
termoizoliacinio lakšto vidutinio sluoksnio struktūrai ir savybėms Mažiausia kompozito šilumos
laidumo koeficiento vertė (0075 Wm∙K) gaunama tuo atveju kai pūsto stiklo 4divide8 mm frakcijos
granulės padengtos porizuota cementine tešla (esant cemento sąnaudom ne daugiau kaip 100 kgm3)
tarpusavyje jungiasi lietimosi taškuose ir formuoja standų kompozito bdquokarkasąldquo o analogiškai
padengtos smulkios (iki 2 mm stambumo) PPS granulės užpildo laisvus tarpus tarp stambesnių PS
granulių (esant PS ir PPS tūrių santykiui 31) tokiu būdu išvengiant tiesioginių šalčio tiltelių per
porizuotą matricą
28
8 Literatūra
Antonovič V Goberis S The effect of different admixture of the properties of refractory conerefe
with portland cement Material science (Medžiagotyra) 4(9) 2003 379-382 p
Asthana R Kumar ADahotre N B2006 Materials Processing and Manufacturing Science
Amsterdam Butterworth-Heinemann 628 p
bdquoAstra ndash polskaldquo firmos tinklalapis internete httpwwwastra-polskacom
Brykov A S Kamaliev R T Mokeev M V 2010 Influence of ultradispersed silica on portland
cement hydration Russian Journal of Applied Chemistry 83(2) 208minus213
Capener J C-M 2009 Properties of Modern Rendering Systems Based on Mineral Binders
Modified by Organic Admixtures Concrete Repair Rehabilitation and Retrofitting II ndash Alexander et
al (eds) Taylor and Francis Group London 863 ndash 869
Davraz M Gunduz L 2005 Engineering properties of amorphous silica as a new natural pozzolan
for use in concrete Cement and Concrete Research 35(7) 1251ndash1261
Du L Folliard K J 2005Mechanisms of entrainment in concrete Cement and Concrete Research
35(8)1463 ndash 1471
Hernaudes-Olivares F Mayer-Lobo P 2011 Experimental Assessment of Comercial One-coat
Renders for Buildings Facades Construction and Building Materials 22 (1) pp 156 ndash 162
Hilal A AThom N H Dawson A R 2015 On void structure and strength of foamed concrete made
without with additives Construction and Building Materials 85 157 ndash 164
Houst Y F Bowen P Perche F Kauppi A Borget P Galmiche L Meins J F Lafuma F
Flatt R J Schober I Banfill P FG Swift D S Myrvold B O Petersenf B G Reknes K
2008 Design and function of novel superplasticizers for more durable high performance concrete
(Superplast Project) Cement and Concrete Research 38(10) 1197 ndash 1209
Hurley J A 2003 UK market survey for foam glas Published by The Waste and Resource Action
Programme The Old Academy 114 p Prieiga per internetą httpwwwwraporguk
Kligys M Laukaitis A Sinica M Sezemanas G Dranseika N 2008 Investigations into the fire
hazard of a composite made from aerated concrete and crushed expanded polystyrene waste
Mechanics of Composite Materials 44(2) 173 ndash 180
Kligys M 2009 Kompozitinės medžiagos iš poringosios cemento tešlos ir trupinto polistireninio
putplasčio gamybos technologija ir savybės Daktaro disertacija Vilnius 137 p
Landensivu J 2012 Durability properties and actual deterioration of Finish concrete fasades and
balcones Thesis for the degree of doctor of science in technology Tampere university of technology
117 p
Lauzon M Garcia-Ruiz P A 2009 Evaluation of Capillary Water Absorbtion in Rendering Mortars
with Powdered Waterproofing Additives Construction and Building Materials 23 (10) 3287 ndash 3291
Lianxiang D Kevin J 2005 Mechanizm of air entrainment in concrete Cement and Concrete
research (35) 1463-1471 p
Limbachiya M Meddah M S Fotiadou S 2012 Performance of granulated foam glass concrete
Construction and Building materials 28(1) 759ndash768
LST EN 197-12011 Cementas 1 dalis Įprastinių cementų sudėtis techniniai reikalavimai ir atitikties
kriterijai
LST EN 196-62010 Cemento bandymų metodai 6 dalis Smulkumo nustatymas
29
LST EN 196-32005 Cemento bandymų metodai 3 dalis Rišimosi trukmių ir tūrio pastovumo
nustatymas
LST EN 933-12002 Užpildų geometrinių savybių nustatymo metodai 1 dalis Granulometrinės
sudėties nustatymas Sijojimo metodas
LST EN 933-22001 Užpildų geometrinių savybių nustatymo metodai 2 dalis Granulometrinės
sudėties nustatymas Analiziniai sietai Vardiniai akelių matmenys
LST ISO 3310-12003 Laboratoriniai sietai Techniniai reikalavimai ir bandymai 1 dalis
Laboratoriniai pinto metalinio vielinio tinkle sietai (tpt ISO 3310-12000) LST EN 1097-62003
Užpildų mechaninių ir fizikinių savybių nustatymo metodai 6 dalis Dalelių tankio ir įmirkio
nustatymas
LST EN 1015-3+A12004 Methods of Test for Mortar for Masonry ndash Part 3 Determination of
Consistence of Fresh Mortar (by Flow Table)
LST EN 1015-102004 Methods of Test for Mortar for Masonry ndash Part 10 Determination of Dry
Bulk Density of Hardened Mortar
LST EN 1015-112002 Methods of Test for Mortar for Masonary ndash Part 11 Determination of
Flexural and Compressive Strength of Hardened Mortar
LST EN 1015-182003 Methods of Test for Mortar for Masonary ndash Part 18 Determination of Water
Absorption Coefficient Due to Capillary Action of Hardened Mortar
LST EN 1015-122004 Methods of Test for Mortar for Masonary ndash Part 18 Determination of
Adhesive Strength of Hardened Rendering and Plastering Mortars on Substrates
LST EN 120892013 Statybiniai termoizoliaciniai gaminiai Elgsenos lenkiant nustatymas
LST EN 16022013 Statybiniai termoizoliaciniai gaminiaiTariamojo tankio nustatymas
LST EN 826 Statybinės termoizoliacines medžiagos Stiprio gniuždant nustatymas
LST EN 126642002 Šiluminės statybinių medžiagų ir gaminių charakteristikos Šiluminės varžos
nustatymas apsaugotos karštosios plokštės ir šilumos srauto matuoklio metodais Vidutinės ir mažos
šiluminės varžos sausi ir drėgni gaminiai
LST EN ISO 125712013 Hygrothermal Performance of Building Materials and Products -
Determination of Hygroscopic Sorption Properties
LST CENTS 772 -222006 Mūro gaminių bandymo metodai 22 dalis Keraminių mūro gaminių
atsparumo šalčiui nustatymas
LST L 1413112005 Statybinis skiedinys Bandymo metodai Atsparumo šalčiui nustatymas
LVS 203-22005 Sakret stiklo audinio armavimo tinklelis
Marčiukaitis G 2007 Statybinės medžiagos ir konstrukcijos Paskaitų konspektas Vilnius 88 p
Mисников O С Тимофеев АВ Черткова ЕЮ 2011 Гидрофобизация минеральных
дисперсных материалов добавками на основе торфа Труды Инсторфа 2 (55)15 ndash 33
Oğuzhan Keleştemur Bahar Demirel 2015 Effect of metakaolin on the corrosion resistance of
structural lightweight concrete Construction and Building Materials 81172 - 178
Quercia G Huumlsken G Brouwers H J 2012 Water demand of amorphous nanosilica and its
impact on the workability of cement paste Cement and Concrete Research 42(2) 344ndash357
Paruta V A Brynzin E I 2009 Manual on Designing and Erecting of Buildings using the Products
with Trademark UDK GAZOBETON Dnepropetrovsk 213 p
30
Ramachandran V S 1998 Superplasticizersproperties and applications in concrete Ottawa
Materials Technology LaboratoryCANMET
Ries J 2008 Structural lightweight aggregate and concrete Structure June 62-63
Ru Ji Zuotai Zhang Yang He Lili Liu Xidong Wang 2015Synthesis characterization and modeling
of new building insulation material using ceramic polishing waste residue Construction and Building
Materials 85 119 ndash 126
Сеземан Г Синица М Клигис М Шепутите-Юцике Ю Вайткус С Мечай А 2013
Цементные строительные композиты на основе лёгких заполнителей из техногенного сырья
Материалы международной научно ndash технической конференции laquo Наука и технология
строительных материалов состояние и перспектива их развития raquo 27-29 ноября Минск
БГТУ 21 ndash 24
Sezemanas G Sinica M Zacharčenko P Pivenj N Mikulskis D Kligys M 2013 Influence
of zeolite additive on the properties of plaster used for external walls from autoclaved aerated
concrete Materials Science (Medžiagotyra) 19(2) 222ndash229
Синица М Шепутите-Юцике Ю Сеземан Г Клигис М Мечай А 2013 Особенности
выполнения ограждающих конструкций с использованием заливной теплоизоляции на основе
гранул вспученного стекла Материалы международной научноndash технической конференции laquo
Наука и технология строительных материалов состояние и перспектива их развития raquo 27-29
ноября Минск БГТУ 69 ndash 72
Sinica MSezemanas GKligys M Česokas S 2007 Investigation of hydro ndash and higro ndash sorption
properties of silicate masonry products Materials Science (Medžiagotyra) 13(3) 229ndash 234
Sinica M Sezemanas G Chesnauskas V 2005 Influence of Air Absorbing Additive on Plaster
Layer Properties Designated to Cover Partions Built from Autoclave Porous Concrete Blocks
Chemical Technology (Cheminė technologija) 4 (38) 91 ndash 95
Sinica M Laukaitis A Sezemanas G Kligys M 2008 Operational Properties of a Heat-insulation
Composite with Expanded Polystyrene Crumbs Mechanics of Composite Materials 4 (44) 415 ndash 424
Sinica M Sezeman G Mikulskis D Kligys M Česnauskas V Zacharčenko P Kuprijenko
P Ščerbina N Pivenj N 2009 Investigation of the composite material with inclusions of
autoclaved aerated concrete chips Materials science 15 ( 4) 356ndash362
Sinica M Sezeman G Zakharchenko P 2012 Daugiasluoksnė lauko atitvara ir jos džiovinimo
būdas Patentas LT5837B
Стерлятов АН 2007 Совместный тепло- и влаго- перенос в ограждающих конструкциях
зданий из газобетона Дисертация кандидата технических наук Новосибиpск 167 с
Tobon J I Paya Jordy Restrepo O J 2015 Study of durability of portland cement mortars blended
with silica nanoparticles Construction and Building Materials 80 92 - 97
STR 205012005 Pastatų atitvarų šiluminė technika Statybos technikos reglamentai Statybos ir
urbanistikos ministerija Vilnius 2005 109p
STR 201102007 Išorės tinkuojamos sudėtinės termoizoliacinės sistemos Statybos technikos
reglamentai Statybos ir urbanistikos ministerija Vilnius 2007 p
Šadauskienė J Ramanauskas J Stankevičius V 2003 Effect of hydrophobicmaterials on water
impermeability and drying of finish brick mansory Material science (medžiagotyra) 9 (1) 94 - 98
Ungkoon Y Sittipunt Ch Namprakai P Jetipattaranat W Kim KS Charinpanitkul T 2007
Analysis of microstructure and properties of autoclaved aerated concrete wall construction materials
Journal of Industrial and Engineering Chemistry 13(7) 1103ndash1108
31
Weigler H Karl S 1980 Structural lightweight aggregate concrete with reduced density-
lightweight aggregate foamed concrete The International Journal of Lightweight Concrete 2 101ndash
104
Xu Y Chung D D L 1999a Effect of admixtures on the thermal and thermomechanical behaviour
of cement paste ACI Materials Journal 96(4) 455minus461
Xu Y Chung D D L 2000a Improving silica fume cement by using silane Cement and Concrete
Research 30(8) 1305- 1311
Zain M F M Safiuddin Md Mahmud H 2000 Developement of high performance concrete
using silica fume at relatively high water-binder rations Cement and Concrete Research 30(9) 1501
ndash 1505
Захарченко П Синица М Сеземан Г Чеснаускас В 2009 Изменение влажности стеновых
конструкций из ячеистобетонных блоков с системой скреплённой теплоизоляции Будiвельнi
матерiали вироби та санiтарна технiка науково-технiчний збiрник Киев Товариство
laquoЗнаниеraquo Украiни (23) 50 ndash 53234
32
9 Komandiruočių ataskaita
Vykdant kalendoriniame plane numatytus darbus buvo du kartus važiuota į Čekija pas Projekto
partnerius
Su Projekto partneriais iš Čekijos buvo bendraujama elektroniniu paštu per skaipą bei betarpiškai
susitinkant komandiruočiu metu
2014-11-2 iki 11-6 d du projekte dalyvaujantys mokslininkai ndash Projekto koordinatorius Marijonas
Sinica ir vyriausiasis mokslo darbuotojas Sigitas Vėjelis vyko į Prahą bei Libereco technikos
universitetus pas Projekto partnerius ndash mokslininkus Eva Burgetova ir Janą Novaką Susitikimo metu
numatėme bendrus darbus kuriuos turėtume atlikti vykdant Eureka Projektą Mokslinės dalies
vadove Eva Burgetova sutiko būti mūsų Projekto doktorantės Jurgos Šeputytės-Jucikės praktikos
Prahos technikos universitete vadove Praktikos metu kartu su vadove buvo atliekami cementinio
termoizoliacinio kompozito struktūrinia tyrimai įvertinant sudėtinių komponentų tarpusavio jungties
pobūdį Libereco technikos universitete su Projekto partneriu Janu Novaku aptarėme
bendradarbiavimo galimybes kartu atliekant akustinių perdangų smūginių garsų slopinimo sistemų
tyrimus Susitikimuose dalyvavo ūkio subjekto atstovas ndash Projekto partneris Vaclovas Vachuška
2015-05-19 iki 05 -24 d į komandiruotę vyko 3 Projekte dalyvaujantys mokslininkai- M Sinica vyr
mokslo darbuotojas Modestas Kligys tyrėja-doktorantė Jurga Šeputytė ndash Jucikė Komandiruotės
tikslas buvo pratęsti bendradarbiavimą tarp Pojekto partnerių Buvo nuvežti Lietuvoje suformuoti
bandiniai kad Libereco universitete būtų galima atlikti triukšmo slopinimo sistemos elementų
dinaminio standžio matavimus Šie tyrimai yra tęsiami Komandiruočių metu Čekijos ūkio subjekto
atstovas Vaclovas Vachuška supažindino su porėtų granulių gamyba iš maltų šlako atliekų ir kartu
numatėme jų panaudojimo galimybę akustinių grindų konstrukcijose bei sieninių panelių gamyboje
2
Projekto koordinatorius ir projekto vadovas Lietuvoje
Vilniaus Gedimino technikos universiteto profesorius vyresnysis mokslo darbuotojas
dr Marijonas Sinica
Darbovietės adresas Saulėtekio al 11 LT-10223 Vilnius
Tel +370 5 2512358
Mob +370 615 74075
e-mails marijonassinicavgtult marijonassinicagmailcom
Eureka projekto E8790 ndash Enclosurewasteconcrete partneriai Lietuvoje
- Vilniaus Gedinino technikos universitetas ndash Rektorius Prof Dr Alfonsas Daniūnas
- UAB bdquoElnet Groupldquo - direktorius Ridas Čirvinskas
Projekto partneriai iš užsienio
- Įmonė MTO-CV spol s ro ndash direktorius Jan Šamal
- Libereco Technikos universitetas ndash Rektorius Prof Dr Ing Zdenek Kus
3
4
Santrumpos ir simboliai
OĮP ndash orą įtraukiantis priedas
PAM ndash paviršių aktyvinanti medžiaga
PC ndash portlandcementis
RM ndash rišamoji medžiaga
MK ndash metakaolinas
FS ndash polikarbokilatinis superplastiklis
PS ndash pustojo stiklo granulės
PPS ndash putų polistireno granulės
Rgn ndashgniuždymo stipris MPa
Rl ndashlenkimo stipris MPa
Fs ndash sukibimo jėga MPa
λ (10) ndash šilumos laidumo koeficientas W(mmiddotK)
Tegzo - egzoterminio efekto temperatūra ordm C
tegzo ndash laikas per kurį pasiekiama maksimali temperatūramin
5
Referatas
Ataskaitą sudaro 33 puslapiai spausdinto teksto 6 lentelės 21 paveikslas 63 literatūros šaltiniai
Darbe tirtas cementinio kompozito matricos modifikavimas kompleksiniu (MK+FS40+OIP) priedu
Nustatytas jo poveikis matricos porizacijos dydžiui bei cementinio akmens savybėms Ištirtas
cementinio termoizoliacinio kompozito užpildo granuliometrinės sudėties bei granulių ir rišamosios
medžiagos kiekio poveikis kompozito savybėms
Nustatyta optimali porėtų užpildo granulių granuliometrinė sudėtis bei jų kiekis termoizoliaciniame
kompozite Didžiausią dalį užpildo 35 tūrio sudaro stambios pūsto stiklo granulės (8-16 mm)
Vidutinio dydžio (4-8 mm) pūsto stiklo granulės ir smulkios iki 2 mm dydžio polistireninio putplasčio
trupintos granulės sudaro po 15 kompozito tūrio kas leidžia užpildyti tarpus tarp stambių granulių
ir suformuoti kompaktiškai užpildyta kompozito struktūra Sukurtas cementinis termoizoliacinis
kompozitas kurio sudėtis modifikuota 10 metakaolino priedo jam pagaminti panaudotas 70 kgm3
rišamosios medžiagos kiekis Cementinio termoizoliacinio kompozito šilumos laidumo koeficientas
siekia 007 Wm∙K esant tankiui 245 kgm3 ir gniuždymo stipriui apie 02 MPa
Sukurta lakšto apdailinio sluoksnio modifikuoto specialiais priedais formavimo mišinio sudėtis
kurioje 90 rišamosios medžiagos (RM) masės sudaro portlandcementis ir 10 metakaolino
pakaitalas o kompozito RM ir smulkių iki 2 mm stambumo pūsto stiklo granulių tūrių santykis
sausame mišinyje yra 11Sukietėjusio skiedinio tankis 1420 kgm3 gniuždymo stipris 38 MPa
Ištirtas ir nustatytas porėtų užpildų (pūsto stiklo (PS) ir polistireninio putplaščio granulių (PPS))
granuliometrinės sudėties ir jų tūrių santykio poveikis termoizoliacinio lakšto vidutinio sluoksnio
struktūrai ir savybėms Mažiausia kompozito šilumos laidumo koeficiento vertė (0075 Wm∙K)
gaunama tuo atveju kai pūsto stiklo 4divide8 mm frakcijos granulės padengtos porizuota cementine tešla
(esant cemento sąnaudom ne daugiau kaip 100 kgm3) tarpusavyje jungiasi lietimosi taškuose ir
formuoja standų kompozito bdquokarkasąldquo o analogiškai padengtos smulkios (iki 2 mm stambumo) PPS
granulės užpildo laisvus tarpus tarp stambesnių PS granulių (esant PS ir PPS tūrių santykiui 31)
tokiu būdu išvengiant tiesioginių šalčio tiltelių per porizuotą matricą
Raktiniai žodžiai Cementinis termoizoliacinis kompozitas apsauginiai lakštai apdailinis sluoksnis
porėti užpildai (pūsto stiklo ir polistireninio putplasčio granulės) metakaolinas polikarboksilatinis
superplastiklis orą įtraukiantis priedas fizikinės medžiagų savybės
6
Turinys
Įvadas 7 psl
1 Mokslinė ataskaitos dalis 8 psl
11 Projekto tikslai ir uždaviniai 8 psl
12 Literatūros apžvalga 9 psl
2 Žaliavos ir tyrimų metodika 11 psl
21 Žaliavos 11 psl
22 Tyrimų metodika 12 psl
3 Eksperimentinė dalis 12 psl
31 Termoizoliacinis kompozitas su PS ir PPS granulėmis 12 psl
32 Lakštų rišamosios medžiagos parinkimas ir savybių tyrimas 18 psl
33 Lengvo užpildo ir RM santykio nustatymas apdailiniame sluoksnyje ir jo savybių tyrimas
19 psl
34 Porėtų granulių dydžio poveikis lakšto termoizoliacinio sluoksnio fizikinėms mechaninėms
savybėms 21 psl
4 Bendradarbiavimas su projekto partneriais 23 psl
5 Projekto etapai ir tarpiniai rezultatai 24 psl
6 Tyrimų mokslinė vertė 26 psl
7 Išvados ir rekomendacijos 27 psl
8 Literatūra 28 psl
9 Komandiruočių ataskaita 32 psl
10 Projekto išlaidų sąmata 33 psl
7
Įvadas
Šis darbas yra vykdomas pagal tarptautinį EUREKA projektą Е 8790 - Enclosurewasteconcrete
tema ldquoIŠ TECHNOGENINIŲ ATLIEKŲ SUKURTI NEKENKSMINGUS APLINKAI
CEMENTINIUS KOMPOZITUS IR JŲ GAMYBOS TECHNOLOGIJASrdquo ldquoTO DEVELOP
ENVIRONMENTAL FRIENDLY CEMENT COMPOSITES AND THEIR PRODUCTION
TECHNOLOGIES FROM THE TECHNOLOGICAL WASTErdquo Projekto darbai vykdomi pagal
technologijos mokslų sritį (kodas T000) medžiagų inžinerijos kryptį (kodas 08T) Darbo rūšis ndash
taikomieji moksliniai tyrimai ir technologinė plėtra Projektas vykdomas 36 mėnesius Darbų pradžia
ndash 2014-07-01 darbų pabaiga ndash 2017-06-30
Santrauka
Šiame darbe bus sprendžiamos dvi problemos pirma utilizuoti gamyboje susikaupusias
technogenines atliekas Antra ndash technogenines atliekas pritaikyti naujų efektyvių statybinių
kompozitų kūrimui skirtų pastatų atitvarų konstrukcijoms Bus panaudotos pūsto stiklo bei
polistireninio putplasčio trupintos taros atliekų granulės pagamintos iš technogeninių atliekų Bus
sukurta užpiltinė termoizoliacinio cementinio kompozito formavimo masė kuri sukietėjusi užtikrins
šilumos laidumo koeficientą 006 ndash 007 WmmiddotK gniuždymo stiprį ndash 02 MPa laidumo vandens
garams koeficientą micro ~ 50 ir atsparumą ugniai klasę ndash A2
Bus sukurti termoizoliaciniai lakštai skirti klojinių gamybai iš kurių bus galima suformuoti sienų
stogo bei pamatų pado atitvarų tuščiavidures konstrukcijas Klojinius užpildžius termoizoliacinio
cementinio kompozito užpiltine formavimo mase bus suformuotas vientisos vienalytės pastatų
monolitinės atitvaros užtikrinančios šiluminę varžą iki 8 m2middotKW esant sienos storiui apie 05 m
Tokiu būdu suformuotos pastatų atitvaros bus nekenksmingos žmogaus sveikatai draugiškos aplinkai
ir galės tenkinti pasyviems statiniams keliamus reikalavimus
Finansavimo šaltiniai
Pirmus metus (nuo 2014-07 iki 2015-06-30) darbai yra finansuojami iš Europos sąjungos struktūrinių
fondų programos o nuo 2015-07-01 iki 2017-06-30 iš Lietuvos Respublikos biudžetinių lėšų
Projekto tikslas ir uždaviniai
Tikslas yra iš technogeninių atliekų sukurti aplinkai nekenksmingus cementinius kompozitus ir jų
gamybos technologijas ir pritaikyti jas atitvarų gamyboje Tikslo įgyvendinimui reikės išspręsti
sekančius uždavinius
- sukurti termoizoliacinį kompozitą kurio šilumos laidumo koeficientas bus 006 ndash 007
Wm∙K ir jo gamybos technologiją
- iš termoizoliacinio kompozito formavimo masės sukurti armuotus termoizoliacinius lakštus
jų gamybos technologiją bei lakštų gamybos barą
- iš termoizoliacinių armuotų lakštų sukurti klojinių sistemą skirtą atitvarų formavimui
- sukurti automatizuotą cementinio kompozito formavimo mišinių sudėtinių komponentų
dozavimo maišymo ir paruošto produkto padavimo lanksčių žarnų pagalba į darbinę zoną mobilų
įrenginį
- sukurti atitvarų gamybos technologijas lauko sienų stogo pamatų plokštės su
temoizoliaciniu padu
8
1 Mokslinė ataskaitos dalis
11 Projekto tikslai ir uždaviniai
Šiame darbe bus sprendžiamos dvi problemos Pirma utilizuoti gamyboje susikaupusias
technogenines atliekas ir tuo pačiu sumažinti gamtos teršimą Antra technogenines atliekas pritaikyti
naujų efektyvių statybinių kompozitų kūrimui kuriuos būtų galima panaudoti pastatų atitvarų
konstrukcijose užtikrinant joms kokybiškai naujas eksplotacines savybes Sukurti techniniai
sprendimai sumažins gyvenamųjų namų statybos kaštus kartu užtikrindami komfortabilią aplinką
gyvenamuose būsto patalpose
Šių tikslų įgyvendinimui bus panaudotos pūsto stiklo bei polistireninio putplasčio trupintos taros
atliekų granulės Papildomai apdorotos technogeninės atliekos tampa pagrindine žaliava naujo
produkto PS granulių gamyboje Pagamintos porėtos PS granulės sudaro 110 ndash 310 kgm3 užpildo
skirto termoizoliacinio cementinio kompozito kūrimui PPS taros atliekų trupintos granulės buvo
ištirtos ir panaudotos kuriant polistirenbetonį pagal Eureka projektą E3446 ldquoSandplastrdquo 2005 ndash 2006
metais Sukurtas polistirenbetonis su PPS granulių užpildu turi du esminius trūkumus Tai atsparumas
gniuždymui kurio vertės tenkina termoizoliacinių medžiagų savybes tik esant 2divide6 deformacijai
Dėl didelio organikos kiekio kompozito tūryje jo atsparumo ugniai klasė siekė B ndash s1 d0
Vykdant šį projektą stengsimės pašalinti PPS trūkumus keisdami užpildo rūšį ty PPS granules į PS
granules Granulių atsparumas trupinimui siekia 11 ndash 12 MPa o šilumos laidumo koeficientas
priklausomai nuo granulių dydžio svyruoja nuo 005 iki 0077 WmmiddotK Organikos kiekį sieksime
sumažinti iki 7 kgm3 kas leis padiditi kompozito atsparumą ugniai klasę iki A2 Naujai sukurto
termoizoliacinio cementinio kompozito šilumos laidumo koeficientas būtų 006 ndash 007 WmmiddotK ir būtų
skirtas formuoti lauko sienų ndash atitvarų konstrukcijas Kita sukurto kompozito panaudojimo sritis būtų
ndash armuotų termozioliacinių lakštų konstrukcijose Sukurti armuoti termoizolianiai lakštai būtų
panaudoti klojinių gamybai Tokiu būdu klojinių pagalba galėtume suformuoti atitvarų konstrukcijas
sienų stogo bei pamatų pado
Sienų konstrukciją sudarytų klojiniai suformuoti iš armuotų termoizoliacinių lapų užpildyti statybos
objekte užpiltiniu formavimo mišiniu
Stogą formuotų laikančios dviteinės sijos iš abiejų pusių dengtos klojinių lakštais ir tokiu būdu
suformuotos ertmės būtų užpildytos formavimo mišiniu
Pamatų padą sudarytų iš lakštų suformuoti klojiniai kurių apačioje ant izoliuoto grunto būtų iš
užpiltinės termoizoliacijos formavimo mišinio įrengtas termoizoliacinis sluoksnis kurį dengtų
gelžbetoninis laikantis pamatų padasVisuose techniniuose atitvarų konstrukciniuose sprendimuose
klojiniai ir užpiltinė termoizoliacinė cementinio kompozito formavimo masę sudarytų vienalytę
monolitinę atitvarą Reikia pabrėžti kad rišamoji medžiaga visuose kompozituose yra porėtas
betonas kuris užtikrina gerą vandens garų migraciją per atitvarą iš vidaus į lauko pusę cementinis
kompozias ndash pakankamą atsparumą šalčiui o viensluoksnė atitvarų konstrukcija suformuota iš
vienalytės medžiagos numatomą atitvaros šiluminę varžą R iki 8 m2middotKW užtikrins vandens garų
migraciją ty siena bus bdquokvėpuojantildquo o iš technogeninių atliekų pagamintos užpildo granulės (pūsto
stiklo polistireninio putplasčio taros atliekos) leis išspręsti atliekų utilizavimo problemas Pasibaigus
statinio eksplotacijos laikui cementiniai kompozitai galės būti lengvai smulkinami ir gražinti atgal į
gamybą kaip termozioliaciniai betono užpildai
Manome kad EUREKA projektas leis sukurti ir įdiegti į gamybą naujas termoizoliacines medžiagas
ndash pagamintas iš technogeninių atliekų kurios bus apgintos Europiniais patentais Naujai sukurtos
medžiagos ir jų gamybos technologijos galės būti įdomios ir kitoms Europos šalims sprendžiančioms
analogiškas problemas
9
12 Literatūros apžvalga
Siekiant užtikrinti reikiamą sienos šiluminę varžą naudojamos daugiasluoksnės atitvaros
susidedančios iš vidaus tinko AAC blokų termoizoliacinio bei išorės tinko sluoksnių Dažniausiai
termoizoliacinį sluoksnį sudaro mineralinės vatos arba polistireninis putplastis (1 pav)
Toks daugiasluoksnės sieninės atitvaros šiltinimas įgavo sudėtinės termoizoliacijos sistemos (STS)
pavadinimą (STR201102007) Tačiau STS turi trūkumų
- polistireninis putplastis yra nelaidus vandens garams todėl patalpos turi būti
intensyviai ventiliuojamos
- mineralinės vatos plokštės sugeria drėgmę todėl turi būti rengiami specialūs
ventiliuojami fasadai
- polistireninis putplastis yra degi medžiaga Gaisro metu iš abiejų šiltintojų skiriasi
nuodingi lakūs produktai
1 pav Daugiasluoksnės atitvaros siena a ndash AAC su putų polistireniniu putplasčiu b ndash AAC su mineralinės
vatos sluoksniu ir ventiliuojamuoju fasadu c ndash rūsio sienos šiltinimo variantas 1 ndash AAC blokas 2 ndash vidaus
tinko sluoksnis 3 ndash putų polistireno ar mineralinės vatos pluokštė 4 - išorės tinkas 5 - apdailos plyta 6 ndash oro
tarpas 7 ndash hidroizoliacija 8 - apsauginė plėvelė 9 ndash gruntas (Захарченко еt al 2009)
Įvertinus išvardintus STS trūkumus galima teigti kad pastaruoju metu tampa vis aktualesniu
lengvųjų termoizoliacinių statybinių kompozitų panaudojimas Pastatų statyboje yra naudojamos
progresyvesnės monolitinių sienų gamybos technologijos (Marčiukaitis 2007) Išorinės sienos
daromos iš lengvo betono (putbetonio keramzitbetonio) šiluminei varžai padidinti daromos
sluoksniuotos monolitinės sienos su termoizoliacinių polistireninio putplasčio arba mineralinės vatos
plokščių įdėklais iš abiejų pusių apsaugotais betono sluoksniu Pagal šią technologiją sudėtiniai
atitvarų elementai tarpusavyje jungiami jungčių kurios yra fiksuojamos užpiltiniuose lengvo betono
sluoksniuose pagalba
Formuojant lakštinius gaminius iš portlandcemenčio ir vandens svarbu gauti stabilią cemento tešlą
kurią galima būtų paskleisti plonu sluoksniu ant formos dugno paviršiaus Tokį efektą galima pasiekti
naudojant superplastiklius tarp kurių dažniausiai į cementinį mišinį pridedami nedideli kiekiai
(01divide15 ) polikarboksilatų Šie priedai efektyviai disperguoja cemento daleles dengdami jas plonu
10
monomolekuliniu sluoksniu Polikarboksilatinių superplastiklių aukšta dispergavimo geba aiškinama
didesnio kiekio uždaryto tarp cemento dalelių vandens išsilaisvinimu į aplinkinį tirpalą Ir nors
plastikliai lėtina cemento hidratacijos procesą tačiau galutiniame jų poveikyje suformuoti gaminiai
įgauna didesnį mechaninį stiprumą (Ramachandran 1998 Houst et al 2008)
Jei ruošiant cemento mišinius naudojami OĮP tai susidarę oro burbuliukai sukimba su hidratuoto
cemento dalelėmis kurių masė padeda disperguoti oro burbuliukus mišinyje ir tuo pačiu mažina jų
polinkį slinkti prie paviršiaus t y flotacijos jėga mažina dalelių nusėdimo galimybes ir greitį
(Lianxiang and Kevin 2005) Priklausomai nuo cemento dalelių sunkio ir įtrauktų oro burbuliukų
kiekio gauname atitinkamo tankio cementinę tešlą kuri sukietėjusi sudaro porėtą betoną (Sinica et al
2005) Atkreipiamas dėmesys į tai kad cementinės tešlos porizacijos procese svarbų vaidmenį vaidina
vanduo Vandens kiekis daro tiesioginį poveikį betono mišinio slankumui Didėjant slankumui
cementinė tešla geba įtraukti didesnį oro kiekį ir tuo pačiu didinti jos porėtumą Tačiau jei betono
mišinio slankumas viršija 150 mm didesni oro burbuliukai dėl plūdurumo jėgų pasidaro mažiau
stabilūs ir bendras oro kiekis betono mišinyje sumažėja (Du and Folliard 2005) Kitas OĮP kaip PAM
poveikis yra kai kurių hidrofobinių dalelių dėl tirpalo paviršiaus įtempimo sumažinimo
hidrofilizacija Rezultate šių dalelių paviršius legvai ir kokybiškai pasidengia cementiniu skiediniu
kas be OĮP butų atlikti problematiška (Kligys 2009)
Betonų stiprumo didinimui ir jų tankio mažinimui yra naudojami pucolaniniai priedai Tai yra aktyvūs
mineraliniai priedai kurie kambario temperatūroje reaguoja su Ca(OH)2 Šių reakcijų metu susidaro
kalcio hidrosilikatai hidroaliuminatai ir kt hidratai kurie didina cementinio akmens stiprumą
Pucolaninėse medžiagose pagrindiniai aktyvūs komponentai yra Al2O3 SiO2 Fe2O3 (Xu and Chung
2000a Brykov et al 2010) Pagal saveiką su Ca(OH)2 yra priedai kurių pagrindą sudaro amorfinis
SiO2 (diatomitai trepeliai opokos SiO2 mikrodulkės ir kt) priedai kurių pagrindą sudaro degtas
molis ndash metakaolinas pelenai šlakai ir kt bei priedai kurių pagrindą sudaro stiklo būsenos silikatai
ir aliumosilikatai (tufai penzos ir kt Zain et al 2000) Reikia atkreipti dėmesį į tai kad degto molio
pagrindinis komponentas ndash inertinis kaolinitas ndash dehidratuojasi ir pereina į aktyvų amorfizuotą
metakaolinitą (Al2O3 2SiO2 Quercia et al 2012) Jam reaguojant su kalkėmis Ca(OH)2 susidaro
hidrogelenitas (2CaO∙Al2O3 SiO2∙8H2O) ir C-S-H(1) kurie lemia pirminį cemento tešlos kietėjimą ir
stiprį nes jo hidratacijos greitis yra didesnis nei amorfinių SiO2 pucolanų (Davraz and Gunduz 2005)
(Oğuzhan Keleştemur and Bahar Demirel 2015) šaltinyje tirtas metakaolino poveikis betono
savybėms Nustatyta kad iki 15 metakaolino pakaitalas gali šiek tiek atlikti superplastiklio
funkcijas užtikrina betono smulkiųjų porų susidarymą ir didina jo ilgaamžiškumą Išsamiai
metakoalino ir ir pelenų kompleksinio priedo poveikį mišinių ir betonų savybių gerinimui mišinių
rišimosi ir kietėjimo laikui tyrė D Šnelson ir kt Nustatyta kad mišinių konsistencijai pagrindinę
įtaką turi metakaolinas
Įvairių naturalių pucolaninių priedų poveikį keičiant jais portlandcementį ištyrė Kenal Celik ir kt
Nustatyta kad šie priedai kurių sudėtyje yra aktyvių aliuminio ir silicio oksidų gali būti efektyviai
panaudoti gaminant stabilių savybių produktus gerinant betono mišinių plastiųkumą bei gaminių
stiprumines savybes Pucolanų panaudojimas betonuose reikalauja padidinto vandens kiekio
formavimo mišiniuose todėl patariama vartoti vandens poreikį mažinančių priedų Apie pucolaninių
priedų poveikį betono savybėms yra paskelbta nemažai duomenų įvardijančių jų teigiamą poveikį
betono savybėms (Jorge ITobon at al 2015 Ameer A Hilal et al 2015 Ru Ji et al 2015)
Įvertinant orą įtraukiančių pucolaninių ir plastifikuojančių priedų poveikį cementinės tešlos ir betono
savybėms bei plonasluoksnių lakštų formavimo specifiką ir mūsų anksčiau atliktų tyrimų rezultatus
buvo parinkti tokie efektyvūs modifikuojantieji priedai
- OĮP bdquoUfapore TCOldquo priedas kurio kiekis užtikrina PPS trupinių hidrofilizaciją ir smulkių porų
susidarymą termoizoliacinio kompozito matricoje
- pucolaninis cemento (10) pakaitalas - MK mažinantis cementinės tešlos ir cementinio akmens
tankį didinantis skiedinio klampą ir stimuliuotis produkto stiprio augimo greitėjimą
- naujos kartos polikarboksilatinis superplastiklis Castament FS-40 kurio 02
portlandcemenčio masės kiekis palengvina lakštų sluoksnių formavimą ir didina galutinio produkto
stiprį
11
Šiame darbe pateikiamas visų išvardintų priedų poveikis cementinių termoizoliacinių kompozitų ir
lakštų sluoksnių savybėms Ir tarplakštinių ir lakštų termoizoliacinių kompozitų matricą sudaro porėta
cementinė tešla o lengvuoju užpildu tarnaja dirbtinių arba technogeninių medžiagų porėtos granulės
((polistireninio putplasčio panaudotos taros trupiniai bei sferinės pūstojo stiklo granulės pagamintos
iš stiklo duženų) Weigler and Karl 1980 Синицa et al 2013 Limbachiya and Meddah 2012))
Naudojant bei utilizuojant šiuos užpildus kartu būtų sprendžiama ir ekologinė problema (Сеземан еt
al 2013) Preleminariai išmatuotas sukurto kompozito šilumos laidumo koeficientas siekia apie 007
WmmiddotK kas užtikrina 7 m2WK sienos šiluminę varžą esant jos storiui 05 m
Mūsų darbo objektas ir tikslas ndash cementinių ir termoizoliacinių kompozitų ir apdalos lakštų sluoksnių
sudėčių parinkimas ir savybių tyrimas bei lakštų gamybos technologijos sukūrimas
2 Žaliavos ir tyrimų metodika
21 Žaliavos
Termoizoliaciniams kompozitams paruošti naudotas UAB bdquoAkmenės cementasldquo CEM I 425 R
markės portlandcementis atitinkantis LST EN 197-12011 standarto reikalavimus Cemento cheminė
ir mineralinė sudėtys bei charakteristikos pateiktos 1 lentelėje
1 lentelė Portlandcemenčio sudėtys ir charakteristikos
Cheminė sudėtis
SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO K2O+Na2O SO3 Kaitmenys Netirpmenys
2076 612 337 6350 401 103 080 023 007
Mineralinė sudėtis Rišimosi trukmė min Savitasis paviršius cm2g
C3S C2S C3A C4AF Pradžia Pabaiga 4200
4854 1529 1040 1017 140 190
Metakaolinas (MK) ndash įmonės UAB Stikloporasldquo technologinė atlieka gauta pūsto stiklo granulių
gamybos metu Savitasis MK paviršius ndash 8650 cm2g piltinis tankis ndash 480 kgm3
Kaip rišamoji medžiaga (RM) buvo naudoti abiejų cementų bei metakaolino kaip 10 cemento
pakaitalo sausieji mišiniai
Cemento ir užpildų tarpusavis turinis santykis kompozituose bei VC santykis buvo nustatomas
eksperimentiniu keliu atsivelgiant į technologines kompozito gavimo galimybes bei jo užsiduotų
savybių verčių
Orą įtraukiantis priedas (OĮP) naudojamas termoizoliaciniam sluoksniui suformuoti ndash bdquoUfapore
TCOldquo balti milteliai turintys 94 aktyviosios medžiagos Priedo kiekis iki 01 RМ masės
Polikarboksilatinis superplastiklis naudojamas visuose kompozituose - Castament FS-40 ndash gelsvi
milteliai Priedo kiekis ndash 02 RM masės
Pagalbinės medžiagos Stiklo audinio bdquoSakretldquo firmos armavimo tinklelis akelių dydis ndash 4 x 4 cm
atitinkantis LVS 203-22005 Latvijos standarto
Kaip užpildas taip pat naudotos 3-jų skirtingų frakcijų ir piltinio tankio pūstojo stiklo granulės (2
lentelė) pagamintos UAB bdquoStikloporasldquo ir polistireninio putplasčio taros smulkūs trupiniai iki 2 mm
dydžio
12
2 lentelė PS ir PPS granulių frakcijos tankis ir šilumos laidumas
Grūdelių skersmuo mm Piltinis tankis kgm3 Šilumos laidumo koeficientas WmmiddotK
PS iki 2 190 0077
PS 4divide8 140 0059
PPS 8-16 120 0052
PPS iki 2 15 0038
22 Tyrimų metodika
Portlandcemenčio rišimosi trukmė buvo nustatyta remiantis standartine metodika LST EN 196-
32005 о savitasis paviršius ndash Bleino prietaisu pagal (LST EN 1097-62010) metodiką
Užpildų (pūstojo stiklo ir polistireninio putplasčio granulių) piltiniai tankiai buvo nustatomi remiantis
(LST EN 3310-12003) Modifikuotos cementinės tešlos egzoterminiam efektui tirti buvo naudojami
laboratorijoje sukonstruotas temperatūros matavimo prietaisas ir sukurta metodika (Antonovič and
Goberis 2003) Rišamoji medžiaga (RM) buvo ruošiama sausai maišant portlandcementį su 10
metakaolino pakaitalu laboratorinėje bdquoVarimixer bearldquo maišyklėje 3 min esant 60 apsmin maišyklės
veleno sukimosi greičiui Ruošiant formavimo mišinius RM kartu su vandeniu ir modifikuojančiais
priedais (FS-40 visuose atvejuose OĮP ndash formuojant termoizoliacinį sluoksnį) buvo maišoma dar 1
min o supylus užpildus (PS visuose atvejuose PPS - formuojant tik termoizoliacinį sluoksnį) dar 2
min esant tam pačiam sukimosi greičiui
Kompozitų formavimo mišiniai buvo ruošiami MXP 1602E maišyklės pagalba (esant jos sukimosi
ašies greičiui 225 apsmin) permaišant 2 min bėgyje visus komponentus (cementą vandenį ir
priedus OĮP ir superplastiklį) išskyrus porėtus užpildus Užpildai buvo dedami į mišinį pačiam
maišymo gale ir maišymas trukdavo dar 5 min esant 60 apsmin greičiui Mišiniai buvo supilami į
skirtingų matmenų formas iš kurių sukietėję bandiniai buvo išformuojami po 2 parų Tolesnis jų
kietėjimas vyko ant grotelių virš vandens klimatinėje kameroje 26 parų bėgyje esant temperatūrai
(20plusmn3) ordmC Po to bandiniai buvo džiovinami 105ordm C temperatūroje (bandiniai su PPS užpildu - iki 50
ordmC) iki pastoviosios masės ir buvo nustatomos jų savybės Sausasis tankis gniuždymo ir lenkimo
stipriai buvo nustatomi taikant (LST EN 1602+ AC+P LST EN 826 LST EN 12089) metodikas
Nustatant kompozito stipruminių savybių vertes buvo pasinaudota komputerizuota įranga
ldquoHaunsfield ndash H10KS)
Bandinių šilumos laidumo koeficientas λ10 buvo nustatomas pagal (LST EN 12664+AC+P) prietaiso
bdquoλ ndash meter EP500ldquopagalba (bandinių matmenys ndash 400x400x100mm)
Naudotų priedų poveikį cementinei matricai (cemento mineralų hidratacijos egzoterminiam efektui)
nustatyti buvo naudotasi (Antonovich and Goberis 2003) metodika išlaikant eksperimento metu
vienodą (037) VC santykį
Kompozito bandinių sorbcinis drėgnis buvo nustatomas pagal (LST EN ISO 1257) metodiką iš-
laikant bandinius (20 plusmn3)ordmC temperatūroje virš K2CO3 NaBr (NH4)2SO4 ir K2SO4 tirpalų kurių
sočiųjų garų drėgnis siekė atitinkamai 43 58 81 ir 94
Sukietėjusių kompozitų struktūrai bei kontakto zonos su pagrindu analizei atlikti naudotas
kompiuterizuotas optinis mikroskopas Motic su skaitmenine kamera (didinimas iki 100 kartų)
Rentgeno struktūriniai tyrimai atlikti difraktometru DRON-7 kurio antikatodas varinis filtras -
nikelinis anodo įtampa ndash 30 kV anodo srovė 12 mA goniometro plyšeliai (05 1 15)mm smailių
iššifravimui naudota ICDD duomenų bazė
3 Eksperimentinė dalis
31 Termoizoliacinis kompozitas su PS ir PPS granulėmis
Formuojant kompozitus su skirtingomis PS granulių frakcijomis reikėjo surasti optimalų frakcijų
tarpusavio santykį Kadangi lengvus užpildus patogiausia matuoti tūrio vienetais bei apribojus
13
cemento sąnaudas iki 150 kgm3 (cemento piltinis tankis 1130 kgm3) ir prilyginus visą sausųjų
komponentų tūrį 100 (atitinkančių 5 tūrio dalims) gavome kompozito sudėtis pateiktas 3 lentelėje
Siekiant nustatyti lengvojo kompozito užpildo frakcijos stambumo ir kiekio poveikį kompozito
tankiui ir stipriui buvo tiriami kompozito bandiniai suformuoti pagal K-1divideK-6 sudėtis (3 lentelė)
OĮP kiekis formavimo mišiniuose buvo didesnis nei kompozitų su AAC trupiniais atveju ir siekė
0045 cemento masės todėl kad reikėjo hidrofilizuoti užpildo granules bei gauti lengvesnę
porizuotą matricą (2 pav)
3 lentelė Kompozitų su pūstojo stiklo granulėmis sudėtys
Kompozito
šifras
Sudėtis
Cementas tūrio dalys
PS granulių frakcijų tūrių dalys
PPS granulių tūrio dayis
8divide16 mm 4divide8 mm le4 mm le4 mm
K-1 083 500 - - -
K-2 083 - 500 - -
K-3 083 - - 500 -
K-4 083 166 166 166 -
K-5 083 250 125 125 -
K-6 083 300 100 100 -
K-7 057 279 - - 221
K-8 048 279 - - 221
K-9 04 279 - - 221
K-10 036 310 100 - 090
K-11 036 300 100 - 100
2 pav OĮP kiekio poveikis cementinės tešlos tankiui (Kligys 2009 Sinica et al 2009)
Atliktų tyrimų rezultatai rodo kad termoizoliacinio kompozito tankis pagrinde priklauso nuo
cementinės matricos kiekio kompozite ir beveik nepriklauso nuo pūstojo stiklo granulių frakcijos
stambumo Pavyzdžiui formuojant kompozitą kuriame cemento ir pūstojo stiklo granulių tūrinis
santykis siekia 0834 gaunamų kompozito bandinių tankis kinta nuo 390 kgm3 kai naudojamos
8divide16 mm stambumo granulės iki 410 kgm3 kai naudojamos le 4 mm stambumo granulės (3 lentelė
K-1divideK-3 kompozito sudėtys)
Analogišką tankį (390 kgm3) gauname naudojant užpildo frakcijų mišinį kuriame stambių vidutinių
ir smulkių pūsto stiklo granulių tūrinis santykis siekė 133133133 (4 lentelė K-4 kompozito
sudėtis) Ir tik padidinus stambios frakcijos pūstojo stiklo granulių tūrį mišinyje iki santykio 211
kompozito tankis sumažėjo iki 370 kgm3 (4 lentelė K-5 kompozito sudėtis) o kai stambių granulių
tūrinis santykis dar padidėjo iki 240808 gavome lengvąjį termoizoliacinį 320 kgm3 tankio
14
kompozitą (3 lentelė K-6 kompozito sudėtis) Suformuotų skirtingo tankio kompozito bandinių
gniuždymo stiprio vertės pateiktos 3 paveiksle
3 pav Termoizoliacinio kompozito bandinių gniuždomasis stipris Kompozito bandinių šifrai atitinka 3
lentelės duomenis
Kaip rodo 3 pav rezultatai didžiausiu stipriu (09 MPa) pasižymi 410 kgm3 tankio kompozitas K-1
(3 pav K-1 stulp) Esant kompozito tankiui 320 kgm3 jo gniuždomasis stipris yra dar pakankamas
ndash 035 MPa (3 pav K-6 stulp) Suformuoti kompozito K-1 divide K-6 bandiniai pateikti 4 pav Matome
kad gautų kompozitų struktūra yra vienalytė t y užpildų ir rišamosios medžiagos tarpusavio santykis
yra adekvatus
Siekiant gauti kuo mažesnį kompozito šilumos laidumo koeficientą mažinome jo tankį Gauto
kompozito gniuždomojo stiprio esama atsarga (pakanka 02 MPa) leido tai padaryti palaipsniui
mažinant portlandcemenčio kiekį nuo 150 kgm3 iki 100 kgm3 kompozite (4 lentelė) bei panaudojant
vietoje smulkiosios (le4 mm) PS granulių frakcijos smulkiąją (le4 mm) PPS trupinių frakciją (4
lentelė K-7divideK-10 kompozito sudėtys) bei panaudojus tarpinę (4divide8 mm) pūsto stiklo granulių frakciją
(4 lentelė K-11 kompozito sudėtis)
K-1 K-2 K-3
K-4 K-5 K-6
4 pav Kompozito bandinių suformuotų pagal K-1divideK-6 sudėtis struktūra
15
4 lentelė Palengvinto termoizoliacinio kompozito savybės
Kompozito
Šifras Tankis kgm3
Stipris MPa Šilumos laidumo koeficientas λ10 WmmiddotK
Gniuždymo Lenkimo
K-7 305 072 026 0114
K-8 260 039 019 0105
K-9 250 030 018 0095
K-10 245 026 017 0070
K-11 240 020 015 0069
Pastaba kompozito sudėtys atitinka 5 lentelės sudėtims
Apsistoti ties K-11 kompozito sudėtimi padėjo jo struktūros tyrimai Kompozito bandinių (K-7divideK-
10) skerspjūvio nuotraukos (5 pav) parodė kad užpildo grūdeliai netolygiai pasiskirstė cementinėje
matricoje o kai kur tarp matricos ir užpildų pasitaiko oro tuštumų
K-7 K-8 K-9
K-10 K-11
5 pav Kompozito bandinių suformuotų pagal K-7divideK-11 sudėtis struktūra
Įvertinus šiuos trūkumus kompozito struktūroje buvo atliktas K-10 sudėties koregavimas
portlandcemenčio kiekis liko toks pat (100 kgm3) o tam kad pasiekti tolygų užpildų pasiskirstymą
bei išvengti oro tuštumų struktūroje buvo palaipsniui didinamas pūsto stiklo stambios frakcijos kiekis
(nuo 126 iki 300 tūrio dalių) bei pridėta 1 tūrio dalis 4divide8 mm skersmens pūsto stiklo granulių ty
abiejų frakcijų pūsto stiklo granulių ir polistireninio putplasčio smulkios frakcijos tarpusavio tūrinis
santykis sudarė 311 (3 ir 4 lentelės K-11) Atlikti šio kompozito savybių tyrimai parodė kad esant
jo tankiui 240 kgm3 gniuždomasis stipris siekia 02 MPa o šilumos laidumo koeficientas ndash 0069
WmmiddotK (3 lentelė K-11)
Tolesni kompozito tyrimai buvo atlikti kompleksiškai nustatant rišamosios medžiagos ir užpildo
(pūsto stiklo granulių bei polistireninio putplasčio taros trupinių kiekio poveikį kompozitų tankiui
stiprumui šilumos laidumui laidumui vandens garams susitraukimui džiūstant bei atsparumo šalčiui
Bandinių formavimo sudėtys pateiktos 5 lentelėje o gauti tyrimų duomenys 6 7 8 9 10 ir 11
paveiksluose
16
5 lentelė Kompozitinės medžiagos formavimo mišinių sudėtys
Kompozito
sudėties Nr
Rišamosios
medžiagos
kiekis kgm3
Pūstojo stiklo granulių tūrinis santykis
Polistireninio putplasčio
taros granulių tūrinis
santykis
(8divide16) mm (4divide8) mm (0divide2) mm (0divide2) mm
1 700 3 1 1 -
2 1000 3 1 1 -
3 1300 3 1 1 -
4 700 3 1 - 1
5 1000 3 1 - 1
6 1300 3 1 - 1
Pastaba Užpildų kiekis bandiniuose (100) buvo prilygintas 5 tūrio dalims
6 pav Rišamosios medžiagos kiekio priklausomybė kompozitų tankiui
7 pav Kompozitų tankio priklausomybė šilumos laidumui
Tankio ir šilumos laidumo koeficiento mažiausios vertės priklauso nuo rišamosios medžiagos kiekio
esant 70 kgm3 ir panaudojus polistireninio putplasčio granules gaunamas mažiausias tankis tuo pačiu
ir mažiausia šilumos laidumas Šiuo atveju kompozitų stiprumas būna mažiausias bet pakankamas
užsiduotoms vertėms (8 pav) ty stipris gniuždant siekia virš 03 MPa o stipris lenkiant ndash 015 MPa
(9 pav) Tuo atveju kompozitų atsparumas šalčiui net po 100 šaldymo ciklų didina kompozitų stiprį
gniuždant (dėl tolesnio cemento mineralų hidratacijos proceso vykstančio bandymo metu) (10 pav)
Analizuojant kompozitų struktūrą po 100 šaldymo ciklų jokių suirimo požymių nepastebime tai
reiškia jog kompozitai atsparūs šalčiui (11 pav) Atsparumas šaldymui bandymas 4 5 sudėties
kompozitams dar vyksta todėl rezultatai nepateikti
17
8 pav Rišamosios medžiagos kiekio priklausomybė kompozitų vidutiniam gniuždymo stipriui
9 pav Rišamosios medžiagos kiekio priklausomybė kompozitų vidutiniam lenkimo stipriui
10 pav Kompozitų vidutinio gniuždymo stiprio priklausomybė nuo šaldymo ciklų
a b c d 11 pav Kompozitai po 100 šaldymo ciklų a ndash 1 sudėtis b ndash 2 sudėtis c ndash 3 sudėtis d ndash 6 sudėtis
18
32 Lakštų rišamosios medžiagos parinkimas ir savybių tyrimas
Šie tyrimai labai aktualūs lakšto apdailino sluoksnio formavimo mišiniui kurį kaip tik ir sudaro
portlandcementis FS40 polikarboksilatas ir 10 portlandcemenčio keičiantis MK Technologiškai
yra svarbu kad formuojant po pirmo pasluoksnio suformavimo galima būtų kuo greičiau įspausti
armuojantį stiklo audinio tinklelį į cementinę tešlą Tai padėjo atlikti 10 portlandcemenčio
keičiantis MK ir 02 PC masės polikarboksilatinio superplastiklio FS ndash 40 priedas
FS-40 polikarboksilatinio superplastiklio ir MK poveikis portlandcemenčio mineralų hidratacijai
pateiktas 12 pav
12 pav Egzotermijos efekto temperatūrų kaitos priklausomybė nuo laiko 1 ndash PC 2 ndash PC + FS40 3 ndash PC +
MK 4 - PC + MK + FS40
Gauti duomenys rodo kad ir MK ir FS-40 priedai lėtina PC mineralų hidrataciją bei žemina
egzoterminio efekto temperatūrą jei gryno cemento Tegzo = 95 ˚C tegzo = 420 min (12 pav 1 kr) tai
esant mišinyje abiems priedams Tegzo sumažėja iki 65 ˚C o tegzo pailgėja iki 1070 min (12 pav4 kr)
Šių priedų poveikis siūlių sukietėjusio skiedinio tankiui pateiktas 13 pav
13 pav Superplastiklio priedo ir MK pakaitalo poveikis sukietėjusio cemento skiedinio tankiui 1 ndash PC 2 ndash
PC + FS40 3 ndash PC + MK 4 - PC + MK + FS40
13 pav duomenys rodo kad superplastiklio priedas padidina sukietėjusio skiedinio tankį 125 (13
pav 2 kr) tuo tarpu MK pakaitalas jį 10 mažina 13 pav 3 kr) todėl abiejų medžiagų (priedo ir
pakaitalo) poveikyje tankis sumažėjo nežymiai (apie 5 ) Jų poveikis gniuždymo stipriui pateiktas
14 o lenkimo ndash 15 pav
0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000
20
30
40
50
60
70
80
90
100T
emp
erat
ucircra
0C
Laikas min
1
3
2
4
19
14 pav Superplastiklio priedo ir MK pakaitalo poveikis sukietėjusio cemento skiedinio gniuždymo stipriui 1
ndash PC 2 ndash PC + FS40 3 ndash PC + MK 4 - PC + MK + FS40
15 pav Superplastiklio priedo ir MK pakaitalo poveikis sukietėjusio cemento skiedinio lenkimo stipriui 1 ndash
PC 2 ndash PC + FS40 3 ndash PC + MK 4 - PC + MK + FS40
Atliktų tyrimų rezultatai parodė kad superplastiklio priedas padidina kaip gniuždymo taip ir lenkimo
sukietėjusio skiedinio stiprį atitinkamai 8 ir 26 (14 ir 15 pav 1 ir 2 kr) tuo tarpu MK daro
teigiamą poveikį tik lenkimo stipriui (15 pav 3 kr)
33 Lengvojo užpildo ir RM santykio nustatymas apdailiname sluoksnyje
ir jo savybių tyrimas
Siekiant pagerinti apdailinio sluoksnio termoizoliacines savybes į formavimo mišinį buvo pridedama
smulkiosios iki 2 mm PS frakcijos granulių kurių tūris sudarė atitinkamai 25 ir 50 RM tūrio
Tankio ir stipruminių savybių kaita priklausomai nuo PS granulių tūrio pavaizduota 16 ir 17 pav
20
16 pav Apdailinio sluoksnio tankio priklausomybė nuo PS granulių tūrio formavimo mišinyje
1 ndash 0 2 ndash 25 3 ndash 50
17 pav Apdailinio sluoksnio gniuždymo stiprio priklausomybė nuo PS granulių tūrio formavimo mišinyje
1 ndash 0 2 ndash 25 3 ndash 50
18 pav Apdailinio sluoksnio lenkimo stiprio priklausomybė nuo PS granulių tūrio formavimo mišinyje
1 ndash 0 2 ndash 25 3 ndash 50
Gauti duomenys rodo kad sukietėjusio skiedinio tankis ir stiprumas proporcingai mažėja nuo PS
granulių tūrio didėjimo formavimo mišinyje Optimalus PS užpildo kiekis buvo nustatytas lyginant
suformuotų plokštelių fasado paviršius (19 pav)
21
19 pav Apdailinio sluoksnio paviršiaus kokybės priklausomybė nuo PS granulių tūrio formavimo
mišinyje 1 ndash 25 2 ndash 50 3- 60 4 ndash 75
Vizualiai lyginant gautų paviršių kokybę galima teigti kad PS granulių tūris formavimo mišinyje
turi būti ne didesnis kaip 50
34 Porėtų PS granulių dydžio poveikis lakšto termoizoliacinio sluoksnio fizikinėms
mechaninėms savybėms
Nustatant PS granulių dydį iš pradžių buvo panaudotos ir stambiosios (8divide16 mm) frakcijos granulės
tačiau tokio kompozito sukibimas su apdailinio sluoksnio stiklo tinkleliu nebuvo kokybiškas dėl
stambių neužpildytų cementine tešla ertmių tarp užpildo granulių Dėl šios priežasties šių bandinių
lenkimo stipris nesiekdavo net 01 MPa o pats bandinys išsisluoksniuodavo (20 pav) tuo tarpu
vidutinės (4divide8 mm) ir smulkiosios (iki 2 mm) PS frakcijos bandiniai po bandymo likdavo
neišsisluoksniavę Norint pagerinti badinių su stambiąja PS frakcija sukibimą su tinkleliu teko
naudoti daugiau cementinės tešlos glaistant ja ant tinklelio paviršiaus nes tešla prasmukdavo pro
tinklelio akutes į ertmes tarp stambiosios frakcijos granulių kas blogino kompozito termoizoliacines
savybes Todėl stambiosios frakcijos granulių tolesniuose tyrimuose teko atsisakyti 6 lentelėje
pateiktos tirtų kompozitų savybių vertės Geriausiomis termoizoliacinėmis savybėmis pasižymi LV
ndash 7 sudėties kompozitas kurio šilumos laidumo koeficientas turi mažiausią vertę ndash 0075 WmmiddotK o
jo stipruminės savybės ne žymiai nusileidžia kitų kompozitų su didesniu RM kiekiu savybėms 20
pav pateikta kompozito bandinių struktūra su stambiosios ir smulkiosios PS frakcijų granulėmis
20 pav Termoizoliacinio sluoksnio bandinių vaizdas po lenkimo stiprio nustatymo bandiniai su stambia PS granulių frakcija (be numeracijos) smulkiosios ir vidutinės frakcijos bandiniai
pažymėti 32 ir 52
22
6 lentelė Kompozitų su porėtais užpildais savybės
Kompozitų šifrai atitinka 3 lentelės šiframs
Lenkimo stipris buvo nustatomas bandant prizmes su įtvirtintu iš abiejų pusių stiklo audinio tinkleliu
a b
21 pav Lakšto termoizoliacinio sluoksnio struktūra kai užpildą sudaro PPS (30 visų užpildo tūrio)
ir PS granulės a ndash stambiosios frakcijos b ndash smulkiosios frakcijos (LV ndash 5) sudėtis ir smulkiosios ndash
vidutinės frakcijos (LV- 7) sudėtis
Kompozito
šifras
Sausasis tankis
kgm3
Gniuždymo
stipris MPa
Lenkimo stipris
MPa
Šilumos laidumo
koeficientas 10
W(mK)
LV-1 420 065 070 0135
LV-2
LV -3
LV-4
LV-5
LV-6
LV-7
385
375
355
330
280
240
060
055
050
050
045
040
065
050
050
045
040
030
0130
0125
0100
0090
0080
0075
23
4 Bendradarbiavimas su projekto partneriais
Glaudžiausias bendradarbiavimas buvo vykdomas su Projekto partneriu iš Lietuvos ndash UAB ldquoElnet
Grouprdquo Ūkio subjektas pastoviai buvo supažindinamas su vykdomais moksliniais tyrimais bei
gautais tyrimų rezultatais Buvo diskutuojama kaip būtų galima juos įgyvendinti praktikoje Darbų
pasiskirstimas tarp Projekto partnerių reikalauja tampraus bendradarbiavimo kad ūkio subjektas
galėtų sukurti technologinę įrangą sugebančia pasiekti tyrimais nustatytus cementinio
termoizoliacinio kompozito technologinius parametrus Kartu buvo išbandomi technologinių
įrengimų ndash maišyklės formavimo mišinio sudėtinių komponentų maišymo principas bei darbinio
maišyklės veleno konstrukcija Daug problėmų kėlė paruošto mišinio transportavimas lanksčių žarnų
pagalba į tarpą tarp klojinių Cementinio termoizoliacinio kompozito sudėtiniai komponentai ndash
užpildo granulės (padengtos apvalios pūsto stiklo tuščiavidurės formos kevalu) turi nedidelį
atsparūmą gniuždymui ir veikiant didesnei spaudimo jėgai turi galimybę suirti Bendradarbiaujant
su Slovakijos firma bdquoSTROJSTAV CMldquo ši problema buvo išspręsta
Su Projekto partneriais iš Čekijos buvo bendraujama elektroniniu paštu per skaipą bei betarpiškai
susitinkant komandiruočiu metu Pirmoje komandiruotėje buvome susitikę su mokslinės dalies
vadove Eva Navratilova kuri sutiko būti mūsų Projekto doktorantės Jurgos Šeputytės-Jucikės
praktikos Prahos technikos universitete vadove Praktikos metu kartu su vadove buvo atliekami
cementinio termoizoliacinio kompozito struktūrinia tyrimai įvertinant sudėtinių komponentų
tarpusavio jungties pobūdį Libereco technikos universitete su Projekto partneriu Janu Novaku
aptarėme bendradarbiavimo galimybes kartu atliekant akustinių perdangų smūginių garsų slopinimo
sistemų tyrimus Lietuvoje buvo suformuoti bandiniai o Libereco universitete atliekami triukšmo
slopinimo sistemos elementų dinaminio standžio matavimai Šie tyrimai yra tęsiami Komandiruočių
metu Čekijos ūkio subjekto atstovas Vaclovas Vachuška supažindino su poretų granulių gamyba iš
maltų šlako atliekų ir kartu numatėme jų panaudojimo galimybę akustinių grindų konstrukcijose bei
sieninių panelių gamyboje Bendradarbiavimas tarp partneriu bus tęsiamas per visą Projekto
vykdymo laikotarpį
24
5 Projekto etapai ir tarpiniai rezultatai
Pirmame projekto etape turėjome parinkti termoizoliacinio cementinio kompozito skirto sienų
konstrukcijoms formavimo mišinio parametrus Darbo eigoje nustatyta kad termoizoliacinio
cementinio kompozito matrica turi sudaryti porizuota cementinė tešla modifikuota pūsto stiklo
gamybos atlieka ndash metakaolino priedu Kompozito užpildu kuris sudaro 100 tūrio yra
kombinuotos PS granulės pagamintos iš stiklo duženų miltų ir polistireninės taros susmulkinti
trupiniai PS granulės yra skirtingų frakcijų nuo 4 iki 16 mm dydžio ir kompozite tartusavyje liečiasi
tokiu būdu suformuodami termoizoliacinės medžiagos bdquokarkasąldquo PPS smulkūs trupiniai užpildo
tarpus tarp PS granulių ir tokiu būdu mažino laisvo oro erdvę kompozito struktūroje Šis faktorius
turi tiesioginę įtaką kompozito šilumos laidumo vertei Kompozito užpildas tarpusavyje jungiamas
plonu porizuotos modifikuotos cementinės tešlos sluoksniu Taip yra gaunamas lengvas cementinis
termoizoliacinis kompozitas kurio tankis siekia 230 ndash 250 kgm3 šilumos laidumo koeficientas yra
apie 007 WmmiddotK gniuždymo stipris apie 03 MPa
Kitas uždavinys buvo sukurti termoizoliacinio cementinio kompozito gamybos technologiją
Sprendžiant šią užduotį buvo ištirtas modifikuojančių priedų ir jų maišymo trukmės poveikis
cementinės matricos savybėms rišamosios medžiagos ir skirtingos frakcijos granulių kiekio įtaka
termoizoliacinio sukietėjusio kompozito savybėms Atlikti moksliniai tyrimai leido parinkti
formavimo mišinių maišymo trukmę sudėtiniu komponentų padavimo į formavimo mišinio
paruošimo maišyklę eiliškumą rišiklio rišimosi laikus įvertinant priedų poveikį cemento mineralų
hidratacijos procesui Nustatyta kad pradiniame etape reikia vandenyje permaišyti orą įtraukiatį ir
mišinį plastifikuojanti priedus ir cementą po to maišyti PPS smulkius trupinius ir tik po to į
formavimo mišinių paruošimo maišyklę dėti PS granules Bendra formavimo mišinio paruošimo
trukmė siekia 7 ndash 10 min Laboratorinėmis salygomis paruoštu formavimo mišiniu buvo užpildomos
bandinių formavimui skirtos formos Suformuoti bandiniai iš formų buvo išimami po 12 val
sudedami į polietileninius maišus ir natūraliose sąlygose buvo kietinami 28 paras
Kompozito bandinių fizikinės savybės bei sudėtinių kompozito komponentų tarpusavio jungties
pobūdis kontakto zonoje buvo nustatomos tiriant bandinius pagal galiojančius techninius
reikalavimus VGTU Termoizoliacijos instituto laboratorijose sukomplektuotomis naujausią įranga
Šių tyrimų rezultatai yra pateikiami ataskaitoje plačiau aprašant termoizoliacinio kompozito fizikines
savybes
Darbe buvo sprendžiamas ir armuotų termoizoliacinių lakštų ir jų gamybos technologijos sukūrimas
Lakštų prototipu buvo parinkta dekoratyvinio apdailos laksto konstrukcija sukurta projekto vadovo
ir apginta Lietuvos patentu Nr 4599 Toks techninis sprendimas leido termoizoliacinio kompozito
sluoksnį iš abiejų pusių armuoti stiklo audinio tinkleliu ir sukurti padidinto atsparumo lenkimui
termoizoliacinį lakštą Moksliniais tyrimais buvo nustatyta kad lakštų konstrukcijose galima naudoti
tik 2-8 mm dydžio pūsto stiklo granules o cementine tešlą galima modifikuoti MK priedų iki 30
nuo cemento masės Stiklo audinio tinklelį galima panardinti į cementinės tešlos ir smulkių PS
granulių mišinį esant granulių užpildo kiekiui ne didesniam kaip 50 tešlos mišinio tūrio Optimalus
armuojančių stiklo audinio tinklelių akučių dydis 45times45 mm užtikrinantis sluoksnių esančių
abiejuose tinklelio pusėse stabilią jungtį
Lakštų gamybos išmatavimus lemia gaminami armuojančių tinklelių matmenys Esant tinklo kilimo
pločiui 1000 mm automatiškai išsisprendžia ir lakštų plotis kuris gali būti 500 mm arba 10 m Esant
kitam lakšto pločiui reikalingas tinklelio jungimas kas didina gamybos proceso imlumą ir gamybos
kaštus
Sukurta laboratorinė lakštų gamybos technologija kurioje yra numatyta sekančios operacijos
išvardintos eilės tvarka modifikuotos cementinės tešlos užpilimas ant formos dugno tolygus
cementinės masės paskleidimas armuojančio apatinio tinklelio įspaudimas į cementinę masę
termoizoliacinio cementinio formavimo masės sluoksnio užpilimas į formą ir jos tolygus
paskirstymas viršutinio armuojančio tinklelio uždėjimas ant viršutinio termoizoliacinio kompozito
formavimo masės paviršiaus viršutinio tinklelio dengimas cementine mase jos tolygus paskirstymas
ir įspaudimas į tinklelio akutes Tokiu būdu pagamintas lakštas turi lygų apatinį paviršių ir grubų
25
viršutinį Panaudojus lakštus klojinių konstrukcijose lygus paviršius formuoja galutinai išlygintą
sienos plokštumą reikalaujančią minimalių darbo sąnaudų paviršiaus apdailai Išorinių apdailos
lakštų paviršiaus formavimas bus sprendžiamas ateityje
Įvertinant lakšto paskirtį galime konstatuoti kad termoizoliacines lakšto sąvybes lemia užpildo
granulių kompaktiškas pasiskirstymas lakšto termoizoliacineme sluoksnyje Stambios granulės turi
formuoti karkasą liesdamosios tarpusavyje o tarpai tarp jų turi būti ūžpildyti smulkios frakcijos PPS
trupinių granulėmis Reikia stengtis kad būtų kuo mažiau neužpildytų oro tarpų Lakšto
termoizoliacines sąvybes gerina smulkios frakcijos PS granulių kiekis esantis modifikuotoje
cementinėje tešloje iki 50 tūrio
Lakšto lenkimo stipriui didžiausios įtakos turi armuojančio tinklelio akučių dydis tinklelio sukibimas
su cementine tešla užpildo granulių stabili tarpusavio jungtis bei paties lakšto storis Skaitome kad
mažiausias lakšto storis galėtų būti 25 mm
Pirmais metais viešinant projektą buvo parengtas mokslinis straipsnis apie įvairių priedų poveikį
cementinės matricos porizacijai Be priedų poveikio buvo atsižvelgta į formavimo mišinio maišymo
trukmę Medžiaga apie matricos porėtumo didinimo būdus išsamiai pateikta publikacijoje o
ataskaitoje pateikiama tik nuoroda į straipsnyje pateikiamus tyrimo rezultatus
Žurnale ldquoMokslas ir technikardquo yra supažindinama Lietuvos visuomenė apie Eureka projekto
partnerius projekto tikslus kuriuos turėtų įgyvendinti kiekvienas partneris atskirai darbus
koordinuojant VGTU projekto vadovui Pateikiama projekto trukmė bei nurodomi finansavimo
šaltiniai tame tarpe ir iš Europos struktūrinių fondo lėšų
26
6 Tyrimų mokslinė vertė
Mokslinę liekamąją vertę turi modifikuojančių priedų poveikio cementinės matricos mišinio bei
akmens poretumui tyrimai Ištirta pucolaninio priedo pūsto stiklo gamybos atliekos ndash metakaolino
poveikis cementinės matricos tankiui cemento mineralų hidratacijos procesui mišinio klampai bei
poreto cementinio akmens fizikinėms sąvybėms Ši priklausomybė sujungta kartu su orą įtraukiančiu
ir plastifikuojančių priedų panaudojimu modifikuojant cementinę tešląTyrimų rezultatai yra
apibendrinti moksliniame straipsnyje išsiūstame į Oksfordo universiteto žurnalą bdquoConstruction and
Building Materialsldquo
Porėtų užpildo granulių granuliometrinės sudėties ir jų frakcijų santykis bei porizuotos matricos
kiekio poveikis cementinio termoizoliacinio kompozito savybėms bus apgintas Lietuvos patentu su
tolesniu patentavimu ES
Cementinio termoizoliacinio kompozito ir jo gamybos technologijos sukūrimas leis statyti kokybiškai
naujus namus artimus pasyvaus namo koncepcijos keliamiems reikalavimams
27
7 Išvados ir rekomendacijos
1 Nustatyta kad kompleksinis (MK+FS40+OIP) priedas betonų mineralų hidratacijos procesą
cemento tešloje prailgina iki 1100 min pasiekdamas 60 degC egzoterminio efekto maksimalią
temperatūrą MK modifikuotos cemento tešlos hidratacijos procesas nežymiai pailgėja nors dėl
papildomos pucolaninės reakcijos tarp MK ir cemento hidratacijos produktų egzoterminio efekto
maksimali temperatūra pakyla 8 degC
2 Ištirta kad kompleksinio priedo (FS40+OIP) poveikis mažinant cementinės tešlos tankį labiausiai
pastebimas MK priedų modifikuotoje cementinėje tešloje Modifikuotos cementinės tešlos tankis
sumažėja 33 karto nuo 2158 kgm3 iki 714 kgm3 po 10 min mišinio maišymo Tai yra apie 29
mažesnis tankis nei maltu smėliu modifikuotos cementinės tešlos ir 32 mažesnis tankis nei gryno
cemento porizuotos tešlos Sukietėjusios tešlos ndash porėto betono tankis siekia apie 800 kgm3 tuo tarpu
gryno cementbetonio ndash 1150 kgm3 o maltu smėliu modifikuoto betono ndash 1200 kgm3 Šiuos pokyčius
galima paaiškinti lengvos sutirštintos struktūros formavimo mišinyje susidarymu ir OIP molekulių
adsorbuotų ant cemento dalelių paviršiaus pakankamos jungties suformuotu oro burbuliuku
užtikrinimas
3 Nustatyta kad pucolaniniu priedu MK modifikuota cementinė tešla kartu su kompleksiniais (FS40
ir OIP) priedais įtakoja papildomų naujadarų ndash kalcio hidrosilikatų susidarymą mikro struktūros
pokyčius užtikrinančius submikrokristalinę struktūrą cementinėje matricoje Tai užtikrina mažo
tankio porėto betono pakankamą stiprumą 800 kgm3 tankio porėto betono gniuždymo stipris siekia
25 MPa o lenkimo stipris 10 MPa
4 Nustatyta optimali porėtų užpildo granulių granuliometrinė sudėtis bei jų kiekis termoizoliaciniame
kompozite Didžiausią dalį užpildo - 35 tūrio sudaro stambios PS granulės (8-16 mm) Vidutinio
dydžio (4-8 mm) PS granulės ir smulkios iki 2 mm dydžio PPS trupintos granulės sudaro po 15
kompozito tūrio kas leidžia užpildyti tarpus tarp stambių granulių ir suformuoti kompaktiškai
užpildyta kompozito struktūrą Sukurtas cementinis termoizoliacinis kompozitas kurio sudėtis
modifikuota 10 metakaolino priedo jam pagaminti panaudotas 70 kgm3 rišamosios medžiagos
kiekis Cementinio termoizoliacinio kompozito šilumos laidumo koeficientas siekia 007Wm∙K
esant tankiui 245 kgm3 ir gniuždymo stipriui apie 02 MPa
5 Sukurta lakšto apdailinio sluoksnio modifikuoto specialiais priedais formavimo mišinio sudėtis
kurioje 90 rišamosios medžiagos (RM) masės sudaro portlandcementis ir 10 - MK o kompozito
RM ir smulkių iki 2 mm stambumo PS granulių tūrių santykis sausame mišinyje yra 11 Sukietėjusio
skiedinio tankis 1420 kgm3 gniuždymo stipris 38 MPa
6 Nustatytas porėtų užpildų PS ir PPS granuliometrinės sudėties ir jų tūrių santykio poveikis
termoizoliacinio lakšto vidutinio sluoksnio struktūrai ir savybėms Mažiausia kompozito šilumos
laidumo koeficiento vertė (0075 Wm∙K) gaunama tuo atveju kai pūsto stiklo 4divide8 mm frakcijos
granulės padengtos porizuota cementine tešla (esant cemento sąnaudom ne daugiau kaip 100 kgm3)
tarpusavyje jungiasi lietimosi taškuose ir formuoja standų kompozito bdquokarkasąldquo o analogiškai
padengtos smulkios (iki 2 mm stambumo) PPS granulės užpildo laisvus tarpus tarp stambesnių PS
granulių (esant PS ir PPS tūrių santykiui 31) tokiu būdu išvengiant tiesioginių šalčio tiltelių per
porizuotą matricą
28
8 Literatūra
Antonovič V Goberis S The effect of different admixture of the properties of refractory conerefe
with portland cement Material science (Medžiagotyra) 4(9) 2003 379-382 p
Asthana R Kumar ADahotre N B2006 Materials Processing and Manufacturing Science
Amsterdam Butterworth-Heinemann 628 p
bdquoAstra ndash polskaldquo firmos tinklalapis internete httpwwwastra-polskacom
Brykov A S Kamaliev R T Mokeev M V 2010 Influence of ultradispersed silica on portland
cement hydration Russian Journal of Applied Chemistry 83(2) 208minus213
Capener J C-M 2009 Properties of Modern Rendering Systems Based on Mineral Binders
Modified by Organic Admixtures Concrete Repair Rehabilitation and Retrofitting II ndash Alexander et
al (eds) Taylor and Francis Group London 863 ndash 869
Davraz M Gunduz L 2005 Engineering properties of amorphous silica as a new natural pozzolan
for use in concrete Cement and Concrete Research 35(7) 1251ndash1261
Du L Folliard K J 2005Mechanisms of entrainment in concrete Cement and Concrete Research
35(8)1463 ndash 1471
Hernaudes-Olivares F Mayer-Lobo P 2011 Experimental Assessment of Comercial One-coat
Renders for Buildings Facades Construction and Building Materials 22 (1) pp 156 ndash 162
Hilal A AThom N H Dawson A R 2015 On void structure and strength of foamed concrete made
without with additives Construction and Building Materials 85 157 ndash 164
Houst Y F Bowen P Perche F Kauppi A Borget P Galmiche L Meins J F Lafuma F
Flatt R J Schober I Banfill P FG Swift D S Myrvold B O Petersenf B G Reknes K
2008 Design and function of novel superplasticizers for more durable high performance concrete
(Superplast Project) Cement and Concrete Research 38(10) 1197 ndash 1209
Hurley J A 2003 UK market survey for foam glas Published by The Waste and Resource Action
Programme The Old Academy 114 p Prieiga per internetą httpwwwwraporguk
Kligys M Laukaitis A Sinica M Sezemanas G Dranseika N 2008 Investigations into the fire
hazard of a composite made from aerated concrete and crushed expanded polystyrene waste
Mechanics of Composite Materials 44(2) 173 ndash 180
Kligys M 2009 Kompozitinės medžiagos iš poringosios cemento tešlos ir trupinto polistireninio
putplasčio gamybos technologija ir savybės Daktaro disertacija Vilnius 137 p
Landensivu J 2012 Durability properties and actual deterioration of Finish concrete fasades and
balcones Thesis for the degree of doctor of science in technology Tampere university of technology
117 p
Lauzon M Garcia-Ruiz P A 2009 Evaluation of Capillary Water Absorbtion in Rendering Mortars
with Powdered Waterproofing Additives Construction and Building Materials 23 (10) 3287 ndash 3291
Lianxiang D Kevin J 2005 Mechanizm of air entrainment in concrete Cement and Concrete
research (35) 1463-1471 p
Limbachiya M Meddah M S Fotiadou S 2012 Performance of granulated foam glass concrete
Construction and Building materials 28(1) 759ndash768
LST EN 197-12011 Cementas 1 dalis Įprastinių cementų sudėtis techniniai reikalavimai ir atitikties
kriterijai
LST EN 196-62010 Cemento bandymų metodai 6 dalis Smulkumo nustatymas
29
LST EN 196-32005 Cemento bandymų metodai 3 dalis Rišimosi trukmių ir tūrio pastovumo
nustatymas
LST EN 933-12002 Užpildų geometrinių savybių nustatymo metodai 1 dalis Granulometrinės
sudėties nustatymas Sijojimo metodas
LST EN 933-22001 Užpildų geometrinių savybių nustatymo metodai 2 dalis Granulometrinės
sudėties nustatymas Analiziniai sietai Vardiniai akelių matmenys
LST ISO 3310-12003 Laboratoriniai sietai Techniniai reikalavimai ir bandymai 1 dalis
Laboratoriniai pinto metalinio vielinio tinkle sietai (tpt ISO 3310-12000) LST EN 1097-62003
Užpildų mechaninių ir fizikinių savybių nustatymo metodai 6 dalis Dalelių tankio ir įmirkio
nustatymas
LST EN 1015-3+A12004 Methods of Test for Mortar for Masonry ndash Part 3 Determination of
Consistence of Fresh Mortar (by Flow Table)
LST EN 1015-102004 Methods of Test for Mortar for Masonry ndash Part 10 Determination of Dry
Bulk Density of Hardened Mortar
LST EN 1015-112002 Methods of Test for Mortar for Masonary ndash Part 11 Determination of
Flexural and Compressive Strength of Hardened Mortar
LST EN 1015-182003 Methods of Test for Mortar for Masonary ndash Part 18 Determination of Water
Absorption Coefficient Due to Capillary Action of Hardened Mortar
LST EN 1015-122004 Methods of Test for Mortar for Masonary ndash Part 18 Determination of
Adhesive Strength of Hardened Rendering and Plastering Mortars on Substrates
LST EN 120892013 Statybiniai termoizoliaciniai gaminiai Elgsenos lenkiant nustatymas
LST EN 16022013 Statybiniai termoizoliaciniai gaminiaiTariamojo tankio nustatymas
LST EN 826 Statybinės termoizoliacines medžiagos Stiprio gniuždant nustatymas
LST EN 126642002 Šiluminės statybinių medžiagų ir gaminių charakteristikos Šiluminės varžos
nustatymas apsaugotos karštosios plokštės ir šilumos srauto matuoklio metodais Vidutinės ir mažos
šiluminės varžos sausi ir drėgni gaminiai
LST EN ISO 125712013 Hygrothermal Performance of Building Materials and Products -
Determination of Hygroscopic Sorption Properties
LST CENTS 772 -222006 Mūro gaminių bandymo metodai 22 dalis Keraminių mūro gaminių
atsparumo šalčiui nustatymas
LST L 1413112005 Statybinis skiedinys Bandymo metodai Atsparumo šalčiui nustatymas
LVS 203-22005 Sakret stiklo audinio armavimo tinklelis
Marčiukaitis G 2007 Statybinės medžiagos ir konstrukcijos Paskaitų konspektas Vilnius 88 p
Mисников O С Тимофеев АВ Черткова ЕЮ 2011 Гидрофобизация минеральных
дисперсных материалов добавками на основе торфа Труды Инсторфа 2 (55)15 ndash 33
Oğuzhan Keleştemur Bahar Demirel 2015 Effect of metakaolin on the corrosion resistance of
structural lightweight concrete Construction and Building Materials 81172 - 178
Quercia G Huumlsken G Brouwers H J 2012 Water demand of amorphous nanosilica and its
impact on the workability of cement paste Cement and Concrete Research 42(2) 344ndash357
Paruta V A Brynzin E I 2009 Manual on Designing and Erecting of Buildings using the Products
with Trademark UDK GAZOBETON Dnepropetrovsk 213 p
30
Ramachandran V S 1998 Superplasticizersproperties and applications in concrete Ottawa
Materials Technology LaboratoryCANMET
Ries J 2008 Structural lightweight aggregate and concrete Structure June 62-63
Ru Ji Zuotai Zhang Yang He Lili Liu Xidong Wang 2015Synthesis characterization and modeling
of new building insulation material using ceramic polishing waste residue Construction and Building
Materials 85 119 ndash 126
Сеземан Г Синица М Клигис М Шепутите-Юцике Ю Вайткус С Мечай А 2013
Цементные строительные композиты на основе лёгких заполнителей из техногенного сырья
Материалы международной научно ndash технической конференции laquo Наука и технология
строительных материалов состояние и перспектива их развития raquo 27-29 ноября Минск
БГТУ 21 ndash 24
Sezemanas G Sinica M Zacharčenko P Pivenj N Mikulskis D Kligys M 2013 Influence
of zeolite additive on the properties of plaster used for external walls from autoclaved aerated
concrete Materials Science (Medžiagotyra) 19(2) 222ndash229
Синица М Шепутите-Юцике Ю Сеземан Г Клигис М Мечай А 2013 Особенности
выполнения ограждающих конструкций с использованием заливной теплоизоляции на основе
гранул вспученного стекла Материалы международной научноndash технической конференции laquo
Наука и технология строительных материалов состояние и перспектива их развития raquo 27-29
ноября Минск БГТУ 69 ndash 72
Sinica MSezemanas GKligys M Česokas S 2007 Investigation of hydro ndash and higro ndash sorption
properties of silicate masonry products Materials Science (Medžiagotyra) 13(3) 229ndash 234
Sinica M Sezemanas G Chesnauskas V 2005 Influence of Air Absorbing Additive on Plaster
Layer Properties Designated to Cover Partions Built from Autoclave Porous Concrete Blocks
Chemical Technology (Cheminė technologija) 4 (38) 91 ndash 95
Sinica M Laukaitis A Sezemanas G Kligys M 2008 Operational Properties of a Heat-insulation
Composite with Expanded Polystyrene Crumbs Mechanics of Composite Materials 4 (44) 415 ndash 424
Sinica M Sezeman G Mikulskis D Kligys M Česnauskas V Zacharčenko P Kuprijenko
P Ščerbina N Pivenj N 2009 Investigation of the composite material with inclusions of
autoclaved aerated concrete chips Materials science 15 ( 4) 356ndash362
Sinica M Sezeman G Zakharchenko P 2012 Daugiasluoksnė lauko atitvara ir jos džiovinimo
būdas Patentas LT5837B
Стерлятов АН 2007 Совместный тепло- и влаго- перенос в ограждающих конструкциях
зданий из газобетона Дисертация кандидата технических наук Новосибиpск 167 с
Tobon J I Paya Jordy Restrepo O J 2015 Study of durability of portland cement mortars blended
with silica nanoparticles Construction and Building Materials 80 92 - 97
STR 205012005 Pastatų atitvarų šiluminė technika Statybos technikos reglamentai Statybos ir
urbanistikos ministerija Vilnius 2005 109p
STR 201102007 Išorės tinkuojamos sudėtinės termoizoliacinės sistemos Statybos technikos
reglamentai Statybos ir urbanistikos ministerija Vilnius 2007 p
Šadauskienė J Ramanauskas J Stankevičius V 2003 Effect of hydrophobicmaterials on water
impermeability and drying of finish brick mansory Material science (medžiagotyra) 9 (1) 94 - 98
Ungkoon Y Sittipunt Ch Namprakai P Jetipattaranat W Kim KS Charinpanitkul T 2007
Analysis of microstructure and properties of autoclaved aerated concrete wall construction materials
Journal of Industrial and Engineering Chemistry 13(7) 1103ndash1108
31
Weigler H Karl S 1980 Structural lightweight aggregate concrete with reduced density-
lightweight aggregate foamed concrete The International Journal of Lightweight Concrete 2 101ndash
104
Xu Y Chung D D L 1999a Effect of admixtures on the thermal and thermomechanical behaviour
of cement paste ACI Materials Journal 96(4) 455minus461
Xu Y Chung D D L 2000a Improving silica fume cement by using silane Cement and Concrete
Research 30(8) 1305- 1311
Zain M F M Safiuddin Md Mahmud H 2000 Developement of high performance concrete
using silica fume at relatively high water-binder rations Cement and Concrete Research 30(9) 1501
ndash 1505
Захарченко П Синица М Сеземан Г Чеснаускас В 2009 Изменение влажности стеновых
конструкций из ячеистобетонных блоков с системой скреплённой теплоизоляции Будiвельнi
матерiали вироби та санiтарна технiка науково-технiчний збiрник Киев Товариство
laquoЗнаниеraquo Украiни (23) 50 ndash 53234
32
9 Komandiruočių ataskaita
Vykdant kalendoriniame plane numatytus darbus buvo du kartus važiuota į Čekija pas Projekto
partnerius
Su Projekto partneriais iš Čekijos buvo bendraujama elektroniniu paštu per skaipą bei betarpiškai
susitinkant komandiruočiu metu
2014-11-2 iki 11-6 d du projekte dalyvaujantys mokslininkai ndash Projekto koordinatorius Marijonas
Sinica ir vyriausiasis mokslo darbuotojas Sigitas Vėjelis vyko į Prahą bei Libereco technikos
universitetus pas Projekto partnerius ndash mokslininkus Eva Burgetova ir Janą Novaką Susitikimo metu
numatėme bendrus darbus kuriuos turėtume atlikti vykdant Eureka Projektą Mokslinės dalies
vadove Eva Burgetova sutiko būti mūsų Projekto doktorantės Jurgos Šeputytės-Jucikės praktikos
Prahos technikos universitete vadove Praktikos metu kartu su vadove buvo atliekami cementinio
termoizoliacinio kompozito struktūrinia tyrimai įvertinant sudėtinių komponentų tarpusavio jungties
pobūdį Libereco technikos universitete su Projekto partneriu Janu Novaku aptarėme
bendradarbiavimo galimybes kartu atliekant akustinių perdangų smūginių garsų slopinimo sistemų
tyrimus Susitikimuose dalyvavo ūkio subjekto atstovas ndash Projekto partneris Vaclovas Vachuška
2015-05-19 iki 05 -24 d į komandiruotę vyko 3 Projekte dalyvaujantys mokslininkai- M Sinica vyr
mokslo darbuotojas Modestas Kligys tyrėja-doktorantė Jurga Šeputytė ndash Jucikė Komandiruotės
tikslas buvo pratęsti bendradarbiavimą tarp Pojekto partnerių Buvo nuvežti Lietuvoje suformuoti
bandiniai kad Libereco universitete būtų galima atlikti triukšmo slopinimo sistemos elementų
dinaminio standžio matavimus Šie tyrimai yra tęsiami Komandiruočių metu Čekijos ūkio subjekto
atstovas Vaclovas Vachuška supažindino su porėtų granulių gamyba iš maltų šlako atliekų ir kartu
numatėme jų panaudojimo galimybę akustinių grindų konstrukcijose bei sieninių panelių gamyboje
3
4
Santrumpos ir simboliai
OĮP ndash orą įtraukiantis priedas
PAM ndash paviršių aktyvinanti medžiaga
PC ndash portlandcementis
RM ndash rišamoji medžiaga
MK ndash metakaolinas
FS ndash polikarbokilatinis superplastiklis
PS ndash pustojo stiklo granulės
PPS ndash putų polistireno granulės
Rgn ndashgniuždymo stipris MPa
Rl ndashlenkimo stipris MPa
Fs ndash sukibimo jėga MPa
λ (10) ndash šilumos laidumo koeficientas W(mmiddotK)
Tegzo - egzoterminio efekto temperatūra ordm C
tegzo ndash laikas per kurį pasiekiama maksimali temperatūramin
5
Referatas
Ataskaitą sudaro 33 puslapiai spausdinto teksto 6 lentelės 21 paveikslas 63 literatūros šaltiniai
Darbe tirtas cementinio kompozito matricos modifikavimas kompleksiniu (MK+FS40+OIP) priedu
Nustatytas jo poveikis matricos porizacijos dydžiui bei cementinio akmens savybėms Ištirtas
cementinio termoizoliacinio kompozito užpildo granuliometrinės sudėties bei granulių ir rišamosios
medžiagos kiekio poveikis kompozito savybėms
Nustatyta optimali porėtų užpildo granulių granuliometrinė sudėtis bei jų kiekis termoizoliaciniame
kompozite Didžiausią dalį užpildo 35 tūrio sudaro stambios pūsto stiklo granulės (8-16 mm)
Vidutinio dydžio (4-8 mm) pūsto stiklo granulės ir smulkios iki 2 mm dydžio polistireninio putplasčio
trupintos granulės sudaro po 15 kompozito tūrio kas leidžia užpildyti tarpus tarp stambių granulių
ir suformuoti kompaktiškai užpildyta kompozito struktūra Sukurtas cementinis termoizoliacinis
kompozitas kurio sudėtis modifikuota 10 metakaolino priedo jam pagaminti panaudotas 70 kgm3
rišamosios medžiagos kiekis Cementinio termoizoliacinio kompozito šilumos laidumo koeficientas
siekia 007 Wm∙K esant tankiui 245 kgm3 ir gniuždymo stipriui apie 02 MPa
Sukurta lakšto apdailinio sluoksnio modifikuoto specialiais priedais formavimo mišinio sudėtis
kurioje 90 rišamosios medžiagos (RM) masės sudaro portlandcementis ir 10 metakaolino
pakaitalas o kompozito RM ir smulkių iki 2 mm stambumo pūsto stiklo granulių tūrių santykis
sausame mišinyje yra 11Sukietėjusio skiedinio tankis 1420 kgm3 gniuždymo stipris 38 MPa
Ištirtas ir nustatytas porėtų užpildų (pūsto stiklo (PS) ir polistireninio putplaščio granulių (PPS))
granuliometrinės sudėties ir jų tūrių santykio poveikis termoizoliacinio lakšto vidutinio sluoksnio
struktūrai ir savybėms Mažiausia kompozito šilumos laidumo koeficiento vertė (0075 Wm∙K)
gaunama tuo atveju kai pūsto stiklo 4divide8 mm frakcijos granulės padengtos porizuota cementine tešla
(esant cemento sąnaudom ne daugiau kaip 100 kgm3) tarpusavyje jungiasi lietimosi taškuose ir
formuoja standų kompozito bdquokarkasąldquo o analogiškai padengtos smulkios (iki 2 mm stambumo) PPS
granulės užpildo laisvus tarpus tarp stambesnių PS granulių (esant PS ir PPS tūrių santykiui 31)
tokiu būdu išvengiant tiesioginių šalčio tiltelių per porizuotą matricą
Raktiniai žodžiai Cementinis termoizoliacinis kompozitas apsauginiai lakštai apdailinis sluoksnis
porėti užpildai (pūsto stiklo ir polistireninio putplasčio granulės) metakaolinas polikarboksilatinis
superplastiklis orą įtraukiantis priedas fizikinės medžiagų savybės
6
Turinys
Įvadas 7 psl
1 Mokslinė ataskaitos dalis 8 psl
11 Projekto tikslai ir uždaviniai 8 psl
12 Literatūros apžvalga 9 psl
2 Žaliavos ir tyrimų metodika 11 psl
21 Žaliavos 11 psl
22 Tyrimų metodika 12 psl
3 Eksperimentinė dalis 12 psl
31 Termoizoliacinis kompozitas su PS ir PPS granulėmis 12 psl
32 Lakštų rišamosios medžiagos parinkimas ir savybių tyrimas 18 psl
33 Lengvo užpildo ir RM santykio nustatymas apdailiniame sluoksnyje ir jo savybių tyrimas
19 psl
34 Porėtų granulių dydžio poveikis lakšto termoizoliacinio sluoksnio fizikinėms mechaninėms
savybėms 21 psl
4 Bendradarbiavimas su projekto partneriais 23 psl
5 Projekto etapai ir tarpiniai rezultatai 24 psl
6 Tyrimų mokslinė vertė 26 psl
7 Išvados ir rekomendacijos 27 psl
8 Literatūra 28 psl
9 Komandiruočių ataskaita 32 psl
10 Projekto išlaidų sąmata 33 psl
7
Įvadas
Šis darbas yra vykdomas pagal tarptautinį EUREKA projektą Е 8790 - Enclosurewasteconcrete
tema ldquoIŠ TECHNOGENINIŲ ATLIEKŲ SUKURTI NEKENKSMINGUS APLINKAI
CEMENTINIUS KOMPOZITUS IR JŲ GAMYBOS TECHNOLOGIJASrdquo ldquoTO DEVELOP
ENVIRONMENTAL FRIENDLY CEMENT COMPOSITES AND THEIR PRODUCTION
TECHNOLOGIES FROM THE TECHNOLOGICAL WASTErdquo Projekto darbai vykdomi pagal
technologijos mokslų sritį (kodas T000) medžiagų inžinerijos kryptį (kodas 08T) Darbo rūšis ndash
taikomieji moksliniai tyrimai ir technologinė plėtra Projektas vykdomas 36 mėnesius Darbų pradžia
ndash 2014-07-01 darbų pabaiga ndash 2017-06-30
Santrauka
Šiame darbe bus sprendžiamos dvi problemos pirma utilizuoti gamyboje susikaupusias
technogenines atliekas Antra ndash technogenines atliekas pritaikyti naujų efektyvių statybinių
kompozitų kūrimui skirtų pastatų atitvarų konstrukcijoms Bus panaudotos pūsto stiklo bei
polistireninio putplasčio trupintos taros atliekų granulės pagamintos iš technogeninių atliekų Bus
sukurta užpiltinė termoizoliacinio cementinio kompozito formavimo masė kuri sukietėjusi užtikrins
šilumos laidumo koeficientą 006 ndash 007 WmmiddotK gniuždymo stiprį ndash 02 MPa laidumo vandens
garams koeficientą micro ~ 50 ir atsparumą ugniai klasę ndash A2
Bus sukurti termoizoliaciniai lakštai skirti klojinių gamybai iš kurių bus galima suformuoti sienų
stogo bei pamatų pado atitvarų tuščiavidures konstrukcijas Klojinius užpildžius termoizoliacinio
cementinio kompozito užpiltine formavimo mase bus suformuotas vientisos vienalytės pastatų
monolitinės atitvaros užtikrinančios šiluminę varžą iki 8 m2middotKW esant sienos storiui apie 05 m
Tokiu būdu suformuotos pastatų atitvaros bus nekenksmingos žmogaus sveikatai draugiškos aplinkai
ir galės tenkinti pasyviems statiniams keliamus reikalavimus
Finansavimo šaltiniai
Pirmus metus (nuo 2014-07 iki 2015-06-30) darbai yra finansuojami iš Europos sąjungos struktūrinių
fondų programos o nuo 2015-07-01 iki 2017-06-30 iš Lietuvos Respublikos biudžetinių lėšų
Projekto tikslas ir uždaviniai
Tikslas yra iš technogeninių atliekų sukurti aplinkai nekenksmingus cementinius kompozitus ir jų
gamybos technologijas ir pritaikyti jas atitvarų gamyboje Tikslo įgyvendinimui reikės išspręsti
sekančius uždavinius
- sukurti termoizoliacinį kompozitą kurio šilumos laidumo koeficientas bus 006 ndash 007
Wm∙K ir jo gamybos technologiją
- iš termoizoliacinio kompozito formavimo masės sukurti armuotus termoizoliacinius lakštus
jų gamybos technologiją bei lakštų gamybos barą
- iš termoizoliacinių armuotų lakštų sukurti klojinių sistemą skirtą atitvarų formavimui
- sukurti automatizuotą cementinio kompozito formavimo mišinių sudėtinių komponentų
dozavimo maišymo ir paruošto produkto padavimo lanksčių žarnų pagalba į darbinę zoną mobilų
įrenginį
- sukurti atitvarų gamybos technologijas lauko sienų stogo pamatų plokštės su
temoizoliaciniu padu
8
1 Mokslinė ataskaitos dalis
11 Projekto tikslai ir uždaviniai
Šiame darbe bus sprendžiamos dvi problemos Pirma utilizuoti gamyboje susikaupusias
technogenines atliekas ir tuo pačiu sumažinti gamtos teršimą Antra technogenines atliekas pritaikyti
naujų efektyvių statybinių kompozitų kūrimui kuriuos būtų galima panaudoti pastatų atitvarų
konstrukcijose užtikrinant joms kokybiškai naujas eksplotacines savybes Sukurti techniniai
sprendimai sumažins gyvenamųjų namų statybos kaštus kartu užtikrindami komfortabilią aplinką
gyvenamuose būsto patalpose
Šių tikslų įgyvendinimui bus panaudotos pūsto stiklo bei polistireninio putplasčio trupintos taros
atliekų granulės Papildomai apdorotos technogeninės atliekos tampa pagrindine žaliava naujo
produkto PS granulių gamyboje Pagamintos porėtos PS granulės sudaro 110 ndash 310 kgm3 užpildo
skirto termoizoliacinio cementinio kompozito kūrimui PPS taros atliekų trupintos granulės buvo
ištirtos ir panaudotos kuriant polistirenbetonį pagal Eureka projektą E3446 ldquoSandplastrdquo 2005 ndash 2006
metais Sukurtas polistirenbetonis su PPS granulių užpildu turi du esminius trūkumus Tai atsparumas
gniuždymui kurio vertės tenkina termoizoliacinių medžiagų savybes tik esant 2divide6 deformacijai
Dėl didelio organikos kiekio kompozito tūryje jo atsparumo ugniai klasė siekė B ndash s1 d0
Vykdant šį projektą stengsimės pašalinti PPS trūkumus keisdami užpildo rūšį ty PPS granules į PS
granules Granulių atsparumas trupinimui siekia 11 ndash 12 MPa o šilumos laidumo koeficientas
priklausomai nuo granulių dydžio svyruoja nuo 005 iki 0077 WmmiddotK Organikos kiekį sieksime
sumažinti iki 7 kgm3 kas leis padiditi kompozito atsparumą ugniai klasę iki A2 Naujai sukurto
termoizoliacinio cementinio kompozito šilumos laidumo koeficientas būtų 006 ndash 007 WmmiddotK ir būtų
skirtas formuoti lauko sienų ndash atitvarų konstrukcijas Kita sukurto kompozito panaudojimo sritis būtų
ndash armuotų termozioliacinių lakštų konstrukcijose Sukurti armuoti termoizolianiai lakštai būtų
panaudoti klojinių gamybai Tokiu būdu klojinių pagalba galėtume suformuoti atitvarų konstrukcijas
sienų stogo bei pamatų pado
Sienų konstrukciją sudarytų klojiniai suformuoti iš armuotų termoizoliacinių lapų užpildyti statybos
objekte užpiltiniu formavimo mišiniu
Stogą formuotų laikančios dviteinės sijos iš abiejų pusių dengtos klojinių lakštais ir tokiu būdu
suformuotos ertmės būtų užpildytos formavimo mišiniu
Pamatų padą sudarytų iš lakštų suformuoti klojiniai kurių apačioje ant izoliuoto grunto būtų iš
užpiltinės termoizoliacijos formavimo mišinio įrengtas termoizoliacinis sluoksnis kurį dengtų
gelžbetoninis laikantis pamatų padasVisuose techniniuose atitvarų konstrukciniuose sprendimuose
klojiniai ir užpiltinė termoizoliacinė cementinio kompozito formavimo masę sudarytų vienalytę
monolitinę atitvarą Reikia pabrėžti kad rišamoji medžiaga visuose kompozituose yra porėtas
betonas kuris užtikrina gerą vandens garų migraciją per atitvarą iš vidaus į lauko pusę cementinis
kompozias ndash pakankamą atsparumą šalčiui o viensluoksnė atitvarų konstrukcija suformuota iš
vienalytės medžiagos numatomą atitvaros šiluminę varžą R iki 8 m2middotKW užtikrins vandens garų
migraciją ty siena bus bdquokvėpuojantildquo o iš technogeninių atliekų pagamintos užpildo granulės (pūsto
stiklo polistireninio putplasčio taros atliekos) leis išspręsti atliekų utilizavimo problemas Pasibaigus
statinio eksplotacijos laikui cementiniai kompozitai galės būti lengvai smulkinami ir gražinti atgal į
gamybą kaip termozioliaciniai betono užpildai
Manome kad EUREKA projektas leis sukurti ir įdiegti į gamybą naujas termoizoliacines medžiagas
ndash pagamintas iš technogeninių atliekų kurios bus apgintos Europiniais patentais Naujai sukurtos
medžiagos ir jų gamybos technologijos galės būti įdomios ir kitoms Europos šalims sprendžiančioms
analogiškas problemas
9
12 Literatūros apžvalga
Siekiant užtikrinti reikiamą sienos šiluminę varžą naudojamos daugiasluoksnės atitvaros
susidedančios iš vidaus tinko AAC blokų termoizoliacinio bei išorės tinko sluoksnių Dažniausiai
termoizoliacinį sluoksnį sudaro mineralinės vatos arba polistireninis putplastis (1 pav)
Toks daugiasluoksnės sieninės atitvaros šiltinimas įgavo sudėtinės termoizoliacijos sistemos (STS)
pavadinimą (STR201102007) Tačiau STS turi trūkumų
- polistireninis putplastis yra nelaidus vandens garams todėl patalpos turi būti
intensyviai ventiliuojamos
- mineralinės vatos plokštės sugeria drėgmę todėl turi būti rengiami specialūs
ventiliuojami fasadai
- polistireninis putplastis yra degi medžiaga Gaisro metu iš abiejų šiltintojų skiriasi
nuodingi lakūs produktai
1 pav Daugiasluoksnės atitvaros siena a ndash AAC su putų polistireniniu putplasčiu b ndash AAC su mineralinės
vatos sluoksniu ir ventiliuojamuoju fasadu c ndash rūsio sienos šiltinimo variantas 1 ndash AAC blokas 2 ndash vidaus
tinko sluoksnis 3 ndash putų polistireno ar mineralinės vatos pluokštė 4 - išorės tinkas 5 - apdailos plyta 6 ndash oro
tarpas 7 ndash hidroizoliacija 8 - apsauginė plėvelė 9 ndash gruntas (Захарченко еt al 2009)
Įvertinus išvardintus STS trūkumus galima teigti kad pastaruoju metu tampa vis aktualesniu
lengvųjų termoizoliacinių statybinių kompozitų panaudojimas Pastatų statyboje yra naudojamos
progresyvesnės monolitinių sienų gamybos technologijos (Marčiukaitis 2007) Išorinės sienos
daromos iš lengvo betono (putbetonio keramzitbetonio) šiluminei varžai padidinti daromos
sluoksniuotos monolitinės sienos su termoizoliacinių polistireninio putplasčio arba mineralinės vatos
plokščių įdėklais iš abiejų pusių apsaugotais betono sluoksniu Pagal šią technologiją sudėtiniai
atitvarų elementai tarpusavyje jungiami jungčių kurios yra fiksuojamos užpiltiniuose lengvo betono
sluoksniuose pagalba
Formuojant lakštinius gaminius iš portlandcemenčio ir vandens svarbu gauti stabilią cemento tešlą
kurią galima būtų paskleisti plonu sluoksniu ant formos dugno paviršiaus Tokį efektą galima pasiekti
naudojant superplastiklius tarp kurių dažniausiai į cementinį mišinį pridedami nedideli kiekiai
(01divide15 ) polikarboksilatų Šie priedai efektyviai disperguoja cemento daleles dengdami jas plonu
10
monomolekuliniu sluoksniu Polikarboksilatinių superplastiklių aukšta dispergavimo geba aiškinama
didesnio kiekio uždaryto tarp cemento dalelių vandens išsilaisvinimu į aplinkinį tirpalą Ir nors
plastikliai lėtina cemento hidratacijos procesą tačiau galutiniame jų poveikyje suformuoti gaminiai
įgauna didesnį mechaninį stiprumą (Ramachandran 1998 Houst et al 2008)
Jei ruošiant cemento mišinius naudojami OĮP tai susidarę oro burbuliukai sukimba su hidratuoto
cemento dalelėmis kurių masė padeda disperguoti oro burbuliukus mišinyje ir tuo pačiu mažina jų
polinkį slinkti prie paviršiaus t y flotacijos jėga mažina dalelių nusėdimo galimybes ir greitį
(Lianxiang and Kevin 2005) Priklausomai nuo cemento dalelių sunkio ir įtrauktų oro burbuliukų
kiekio gauname atitinkamo tankio cementinę tešlą kuri sukietėjusi sudaro porėtą betoną (Sinica et al
2005) Atkreipiamas dėmesys į tai kad cementinės tešlos porizacijos procese svarbų vaidmenį vaidina
vanduo Vandens kiekis daro tiesioginį poveikį betono mišinio slankumui Didėjant slankumui
cementinė tešla geba įtraukti didesnį oro kiekį ir tuo pačiu didinti jos porėtumą Tačiau jei betono
mišinio slankumas viršija 150 mm didesni oro burbuliukai dėl plūdurumo jėgų pasidaro mažiau
stabilūs ir bendras oro kiekis betono mišinyje sumažėja (Du and Folliard 2005) Kitas OĮP kaip PAM
poveikis yra kai kurių hidrofobinių dalelių dėl tirpalo paviršiaus įtempimo sumažinimo
hidrofilizacija Rezultate šių dalelių paviršius legvai ir kokybiškai pasidengia cementiniu skiediniu
kas be OĮP butų atlikti problematiška (Kligys 2009)
Betonų stiprumo didinimui ir jų tankio mažinimui yra naudojami pucolaniniai priedai Tai yra aktyvūs
mineraliniai priedai kurie kambario temperatūroje reaguoja su Ca(OH)2 Šių reakcijų metu susidaro
kalcio hidrosilikatai hidroaliuminatai ir kt hidratai kurie didina cementinio akmens stiprumą
Pucolaninėse medžiagose pagrindiniai aktyvūs komponentai yra Al2O3 SiO2 Fe2O3 (Xu and Chung
2000a Brykov et al 2010) Pagal saveiką su Ca(OH)2 yra priedai kurių pagrindą sudaro amorfinis
SiO2 (diatomitai trepeliai opokos SiO2 mikrodulkės ir kt) priedai kurių pagrindą sudaro degtas
molis ndash metakaolinas pelenai šlakai ir kt bei priedai kurių pagrindą sudaro stiklo būsenos silikatai
ir aliumosilikatai (tufai penzos ir kt Zain et al 2000) Reikia atkreipti dėmesį į tai kad degto molio
pagrindinis komponentas ndash inertinis kaolinitas ndash dehidratuojasi ir pereina į aktyvų amorfizuotą
metakaolinitą (Al2O3 2SiO2 Quercia et al 2012) Jam reaguojant su kalkėmis Ca(OH)2 susidaro
hidrogelenitas (2CaO∙Al2O3 SiO2∙8H2O) ir C-S-H(1) kurie lemia pirminį cemento tešlos kietėjimą ir
stiprį nes jo hidratacijos greitis yra didesnis nei amorfinių SiO2 pucolanų (Davraz and Gunduz 2005)
(Oğuzhan Keleştemur and Bahar Demirel 2015) šaltinyje tirtas metakaolino poveikis betono
savybėms Nustatyta kad iki 15 metakaolino pakaitalas gali šiek tiek atlikti superplastiklio
funkcijas užtikrina betono smulkiųjų porų susidarymą ir didina jo ilgaamžiškumą Išsamiai
metakoalino ir ir pelenų kompleksinio priedo poveikį mišinių ir betonų savybių gerinimui mišinių
rišimosi ir kietėjimo laikui tyrė D Šnelson ir kt Nustatyta kad mišinių konsistencijai pagrindinę
įtaką turi metakaolinas
Įvairių naturalių pucolaninių priedų poveikį keičiant jais portlandcementį ištyrė Kenal Celik ir kt
Nustatyta kad šie priedai kurių sudėtyje yra aktyvių aliuminio ir silicio oksidų gali būti efektyviai
panaudoti gaminant stabilių savybių produktus gerinant betono mišinių plastiųkumą bei gaminių
stiprumines savybes Pucolanų panaudojimas betonuose reikalauja padidinto vandens kiekio
formavimo mišiniuose todėl patariama vartoti vandens poreikį mažinančių priedų Apie pucolaninių
priedų poveikį betono savybėms yra paskelbta nemažai duomenų įvardijančių jų teigiamą poveikį
betono savybėms (Jorge ITobon at al 2015 Ameer A Hilal et al 2015 Ru Ji et al 2015)
Įvertinant orą įtraukiančių pucolaninių ir plastifikuojančių priedų poveikį cementinės tešlos ir betono
savybėms bei plonasluoksnių lakštų formavimo specifiką ir mūsų anksčiau atliktų tyrimų rezultatus
buvo parinkti tokie efektyvūs modifikuojantieji priedai
- OĮP bdquoUfapore TCOldquo priedas kurio kiekis užtikrina PPS trupinių hidrofilizaciją ir smulkių porų
susidarymą termoizoliacinio kompozito matricoje
- pucolaninis cemento (10) pakaitalas - MK mažinantis cementinės tešlos ir cementinio akmens
tankį didinantis skiedinio klampą ir stimuliuotis produkto stiprio augimo greitėjimą
- naujos kartos polikarboksilatinis superplastiklis Castament FS-40 kurio 02
portlandcemenčio masės kiekis palengvina lakštų sluoksnių formavimą ir didina galutinio produkto
stiprį
11
Šiame darbe pateikiamas visų išvardintų priedų poveikis cementinių termoizoliacinių kompozitų ir
lakštų sluoksnių savybėms Ir tarplakštinių ir lakštų termoizoliacinių kompozitų matricą sudaro porėta
cementinė tešla o lengvuoju užpildu tarnaja dirbtinių arba technogeninių medžiagų porėtos granulės
((polistireninio putplasčio panaudotos taros trupiniai bei sferinės pūstojo stiklo granulės pagamintos
iš stiklo duženų) Weigler and Karl 1980 Синицa et al 2013 Limbachiya and Meddah 2012))
Naudojant bei utilizuojant šiuos užpildus kartu būtų sprendžiama ir ekologinė problema (Сеземан еt
al 2013) Preleminariai išmatuotas sukurto kompozito šilumos laidumo koeficientas siekia apie 007
WmmiddotK kas užtikrina 7 m2WK sienos šiluminę varžą esant jos storiui 05 m
Mūsų darbo objektas ir tikslas ndash cementinių ir termoizoliacinių kompozitų ir apdalos lakštų sluoksnių
sudėčių parinkimas ir savybių tyrimas bei lakštų gamybos technologijos sukūrimas
2 Žaliavos ir tyrimų metodika
21 Žaliavos
Termoizoliaciniams kompozitams paruošti naudotas UAB bdquoAkmenės cementasldquo CEM I 425 R
markės portlandcementis atitinkantis LST EN 197-12011 standarto reikalavimus Cemento cheminė
ir mineralinė sudėtys bei charakteristikos pateiktos 1 lentelėje
1 lentelė Portlandcemenčio sudėtys ir charakteristikos
Cheminė sudėtis
SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO K2O+Na2O SO3 Kaitmenys Netirpmenys
2076 612 337 6350 401 103 080 023 007
Mineralinė sudėtis Rišimosi trukmė min Savitasis paviršius cm2g
C3S C2S C3A C4AF Pradžia Pabaiga 4200
4854 1529 1040 1017 140 190
Metakaolinas (MK) ndash įmonės UAB Stikloporasldquo technologinė atlieka gauta pūsto stiklo granulių
gamybos metu Savitasis MK paviršius ndash 8650 cm2g piltinis tankis ndash 480 kgm3
Kaip rišamoji medžiaga (RM) buvo naudoti abiejų cementų bei metakaolino kaip 10 cemento
pakaitalo sausieji mišiniai
Cemento ir užpildų tarpusavis turinis santykis kompozituose bei VC santykis buvo nustatomas
eksperimentiniu keliu atsivelgiant į technologines kompozito gavimo galimybes bei jo užsiduotų
savybių verčių
Orą įtraukiantis priedas (OĮP) naudojamas termoizoliaciniam sluoksniui suformuoti ndash bdquoUfapore
TCOldquo balti milteliai turintys 94 aktyviosios medžiagos Priedo kiekis iki 01 RМ masės
Polikarboksilatinis superplastiklis naudojamas visuose kompozituose - Castament FS-40 ndash gelsvi
milteliai Priedo kiekis ndash 02 RM masės
Pagalbinės medžiagos Stiklo audinio bdquoSakretldquo firmos armavimo tinklelis akelių dydis ndash 4 x 4 cm
atitinkantis LVS 203-22005 Latvijos standarto
Kaip užpildas taip pat naudotos 3-jų skirtingų frakcijų ir piltinio tankio pūstojo stiklo granulės (2
lentelė) pagamintos UAB bdquoStikloporasldquo ir polistireninio putplasčio taros smulkūs trupiniai iki 2 mm
dydžio
12
2 lentelė PS ir PPS granulių frakcijos tankis ir šilumos laidumas
Grūdelių skersmuo mm Piltinis tankis kgm3 Šilumos laidumo koeficientas WmmiddotK
PS iki 2 190 0077
PS 4divide8 140 0059
PPS 8-16 120 0052
PPS iki 2 15 0038
22 Tyrimų metodika
Portlandcemenčio rišimosi trukmė buvo nustatyta remiantis standartine metodika LST EN 196-
32005 о savitasis paviršius ndash Bleino prietaisu pagal (LST EN 1097-62010) metodiką
Užpildų (pūstojo stiklo ir polistireninio putplasčio granulių) piltiniai tankiai buvo nustatomi remiantis
(LST EN 3310-12003) Modifikuotos cementinės tešlos egzoterminiam efektui tirti buvo naudojami
laboratorijoje sukonstruotas temperatūros matavimo prietaisas ir sukurta metodika (Antonovič and
Goberis 2003) Rišamoji medžiaga (RM) buvo ruošiama sausai maišant portlandcementį su 10
metakaolino pakaitalu laboratorinėje bdquoVarimixer bearldquo maišyklėje 3 min esant 60 apsmin maišyklės
veleno sukimosi greičiui Ruošiant formavimo mišinius RM kartu su vandeniu ir modifikuojančiais
priedais (FS-40 visuose atvejuose OĮP ndash formuojant termoizoliacinį sluoksnį) buvo maišoma dar 1
min o supylus užpildus (PS visuose atvejuose PPS - formuojant tik termoizoliacinį sluoksnį) dar 2
min esant tam pačiam sukimosi greičiui
Kompozitų formavimo mišiniai buvo ruošiami MXP 1602E maišyklės pagalba (esant jos sukimosi
ašies greičiui 225 apsmin) permaišant 2 min bėgyje visus komponentus (cementą vandenį ir
priedus OĮP ir superplastiklį) išskyrus porėtus užpildus Užpildai buvo dedami į mišinį pačiam
maišymo gale ir maišymas trukdavo dar 5 min esant 60 apsmin greičiui Mišiniai buvo supilami į
skirtingų matmenų formas iš kurių sukietėję bandiniai buvo išformuojami po 2 parų Tolesnis jų
kietėjimas vyko ant grotelių virš vandens klimatinėje kameroje 26 parų bėgyje esant temperatūrai
(20plusmn3) ordmC Po to bandiniai buvo džiovinami 105ordm C temperatūroje (bandiniai su PPS užpildu - iki 50
ordmC) iki pastoviosios masės ir buvo nustatomos jų savybės Sausasis tankis gniuždymo ir lenkimo
stipriai buvo nustatomi taikant (LST EN 1602+ AC+P LST EN 826 LST EN 12089) metodikas
Nustatant kompozito stipruminių savybių vertes buvo pasinaudota komputerizuota įranga
ldquoHaunsfield ndash H10KS)
Bandinių šilumos laidumo koeficientas λ10 buvo nustatomas pagal (LST EN 12664+AC+P) prietaiso
bdquoλ ndash meter EP500ldquopagalba (bandinių matmenys ndash 400x400x100mm)
Naudotų priedų poveikį cementinei matricai (cemento mineralų hidratacijos egzoterminiam efektui)
nustatyti buvo naudotasi (Antonovich and Goberis 2003) metodika išlaikant eksperimento metu
vienodą (037) VC santykį
Kompozito bandinių sorbcinis drėgnis buvo nustatomas pagal (LST EN ISO 1257) metodiką iš-
laikant bandinius (20 plusmn3)ordmC temperatūroje virš K2CO3 NaBr (NH4)2SO4 ir K2SO4 tirpalų kurių
sočiųjų garų drėgnis siekė atitinkamai 43 58 81 ir 94
Sukietėjusių kompozitų struktūrai bei kontakto zonos su pagrindu analizei atlikti naudotas
kompiuterizuotas optinis mikroskopas Motic su skaitmenine kamera (didinimas iki 100 kartų)
Rentgeno struktūriniai tyrimai atlikti difraktometru DRON-7 kurio antikatodas varinis filtras -
nikelinis anodo įtampa ndash 30 kV anodo srovė 12 mA goniometro plyšeliai (05 1 15)mm smailių
iššifravimui naudota ICDD duomenų bazė
3 Eksperimentinė dalis
31 Termoizoliacinis kompozitas su PS ir PPS granulėmis
Formuojant kompozitus su skirtingomis PS granulių frakcijomis reikėjo surasti optimalų frakcijų
tarpusavio santykį Kadangi lengvus užpildus patogiausia matuoti tūrio vienetais bei apribojus
13
cemento sąnaudas iki 150 kgm3 (cemento piltinis tankis 1130 kgm3) ir prilyginus visą sausųjų
komponentų tūrį 100 (atitinkančių 5 tūrio dalims) gavome kompozito sudėtis pateiktas 3 lentelėje
Siekiant nustatyti lengvojo kompozito užpildo frakcijos stambumo ir kiekio poveikį kompozito
tankiui ir stipriui buvo tiriami kompozito bandiniai suformuoti pagal K-1divideK-6 sudėtis (3 lentelė)
OĮP kiekis formavimo mišiniuose buvo didesnis nei kompozitų su AAC trupiniais atveju ir siekė
0045 cemento masės todėl kad reikėjo hidrofilizuoti užpildo granules bei gauti lengvesnę
porizuotą matricą (2 pav)
3 lentelė Kompozitų su pūstojo stiklo granulėmis sudėtys
Kompozito
šifras
Sudėtis
Cementas tūrio dalys
PS granulių frakcijų tūrių dalys
PPS granulių tūrio dayis
8divide16 mm 4divide8 mm le4 mm le4 mm
K-1 083 500 - - -
K-2 083 - 500 - -
K-3 083 - - 500 -
K-4 083 166 166 166 -
K-5 083 250 125 125 -
K-6 083 300 100 100 -
K-7 057 279 - - 221
K-8 048 279 - - 221
K-9 04 279 - - 221
K-10 036 310 100 - 090
K-11 036 300 100 - 100
2 pav OĮP kiekio poveikis cementinės tešlos tankiui (Kligys 2009 Sinica et al 2009)
Atliktų tyrimų rezultatai rodo kad termoizoliacinio kompozito tankis pagrinde priklauso nuo
cementinės matricos kiekio kompozite ir beveik nepriklauso nuo pūstojo stiklo granulių frakcijos
stambumo Pavyzdžiui formuojant kompozitą kuriame cemento ir pūstojo stiklo granulių tūrinis
santykis siekia 0834 gaunamų kompozito bandinių tankis kinta nuo 390 kgm3 kai naudojamos
8divide16 mm stambumo granulės iki 410 kgm3 kai naudojamos le 4 mm stambumo granulės (3 lentelė
K-1divideK-3 kompozito sudėtys)
Analogišką tankį (390 kgm3) gauname naudojant užpildo frakcijų mišinį kuriame stambių vidutinių
ir smulkių pūsto stiklo granulių tūrinis santykis siekė 133133133 (4 lentelė K-4 kompozito
sudėtis) Ir tik padidinus stambios frakcijos pūstojo stiklo granulių tūrį mišinyje iki santykio 211
kompozito tankis sumažėjo iki 370 kgm3 (4 lentelė K-5 kompozito sudėtis) o kai stambių granulių
tūrinis santykis dar padidėjo iki 240808 gavome lengvąjį termoizoliacinį 320 kgm3 tankio
14
kompozitą (3 lentelė K-6 kompozito sudėtis) Suformuotų skirtingo tankio kompozito bandinių
gniuždymo stiprio vertės pateiktos 3 paveiksle
3 pav Termoizoliacinio kompozito bandinių gniuždomasis stipris Kompozito bandinių šifrai atitinka 3
lentelės duomenis
Kaip rodo 3 pav rezultatai didžiausiu stipriu (09 MPa) pasižymi 410 kgm3 tankio kompozitas K-1
(3 pav K-1 stulp) Esant kompozito tankiui 320 kgm3 jo gniuždomasis stipris yra dar pakankamas
ndash 035 MPa (3 pav K-6 stulp) Suformuoti kompozito K-1 divide K-6 bandiniai pateikti 4 pav Matome
kad gautų kompozitų struktūra yra vienalytė t y užpildų ir rišamosios medžiagos tarpusavio santykis
yra adekvatus
Siekiant gauti kuo mažesnį kompozito šilumos laidumo koeficientą mažinome jo tankį Gauto
kompozito gniuždomojo stiprio esama atsarga (pakanka 02 MPa) leido tai padaryti palaipsniui
mažinant portlandcemenčio kiekį nuo 150 kgm3 iki 100 kgm3 kompozite (4 lentelė) bei panaudojant
vietoje smulkiosios (le4 mm) PS granulių frakcijos smulkiąją (le4 mm) PPS trupinių frakciją (4
lentelė K-7divideK-10 kompozito sudėtys) bei panaudojus tarpinę (4divide8 mm) pūsto stiklo granulių frakciją
(4 lentelė K-11 kompozito sudėtis)
K-1 K-2 K-3
K-4 K-5 K-6
4 pav Kompozito bandinių suformuotų pagal K-1divideK-6 sudėtis struktūra
15
4 lentelė Palengvinto termoizoliacinio kompozito savybės
Kompozito
Šifras Tankis kgm3
Stipris MPa Šilumos laidumo koeficientas λ10 WmmiddotK
Gniuždymo Lenkimo
K-7 305 072 026 0114
K-8 260 039 019 0105
K-9 250 030 018 0095
K-10 245 026 017 0070
K-11 240 020 015 0069
Pastaba kompozito sudėtys atitinka 5 lentelės sudėtims
Apsistoti ties K-11 kompozito sudėtimi padėjo jo struktūros tyrimai Kompozito bandinių (K-7divideK-
10) skerspjūvio nuotraukos (5 pav) parodė kad užpildo grūdeliai netolygiai pasiskirstė cementinėje
matricoje o kai kur tarp matricos ir užpildų pasitaiko oro tuštumų
K-7 K-8 K-9
K-10 K-11
5 pav Kompozito bandinių suformuotų pagal K-7divideK-11 sudėtis struktūra
Įvertinus šiuos trūkumus kompozito struktūroje buvo atliktas K-10 sudėties koregavimas
portlandcemenčio kiekis liko toks pat (100 kgm3) o tam kad pasiekti tolygų užpildų pasiskirstymą
bei išvengti oro tuštumų struktūroje buvo palaipsniui didinamas pūsto stiklo stambios frakcijos kiekis
(nuo 126 iki 300 tūrio dalių) bei pridėta 1 tūrio dalis 4divide8 mm skersmens pūsto stiklo granulių ty
abiejų frakcijų pūsto stiklo granulių ir polistireninio putplasčio smulkios frakcijos tarpusavio tūrinis
santykis sudarė 311 (3 ir 4 lentelės K-11) Atlikti šio kompozito savybių tyrimai parodė kad esant
jo tankiui 240 kgm3 gniuždomasis stipris siekia 02 MPa o šilumos laidumo koeficientas ndash 0069
WmmiddotK (3 lentelė K-11)
Tolesni kompozito tyrimai buvo atlikti kompleksiškai nustatant rišamosios medžiagos ir užpildo
(pūsto stiklo granulių bei polistireninio putplasčio taros trupinių kiekio poveikį kompozitų tankiui
stiprumui šilumos laidumui laidumui vandens garams susitraukimui džiūstant bei atsparumo šalčiui
Bandinių formavimo sudėtys pateiktos 5 lentelėje o gauti tyrimų duomenys 6 7 8 9 10 ir 11
paveiksluose
16
5 lentelė Kompozitinės medžiagos formavimo mišinių sudėtys
Kompozito
sudėties Nr
Rišamosios
medžiagos
kiekis kgm3
Pūstojo stiklo granulių tūrinis santykis
Polistireninio putplasčio
taros granulių tūrinis
santykis
(8divide16) mm (4divide8) mm (0divide2) mm (0divide2) mm
1 700 3 1 1 -
2 1000 3 1 1 -
3 1300 3 1 1 -
4 700 3 1 - 1
5 1000 3 1 - 1
6 1300 3 1 - 1
Pastaba Užpildų kiekis bandiniuose (100) buvo prilygintas 5 tūrio dalims
6 pav Rišamosios medžiagos kiekio priklausomybė kompozitų tankiui
7 pav Kompozitų tankio priklausomybė šilumos laidumui
Tankio ir šilumos laidumo koeficiento mažiausios vertės priklauso nuo rišamosios medžiagos kiekio
esant 70 kgm3 ir panaudojus polistireninio putplasčio granules gaunamas mažiausias tankis tuo pačiu
ir mažiausia šilumos laidumas Šiuo atveju kompozitų stiprumas būna mažiausias bet pakankamas
užsiduotoms vertėms (8 pav) ty stipris gniuždant siekia virš 03 MPa o stipris lenkiant ndash 015 MPa
(9 pav) Tuo atveju kompozitų atsparumas šalčiui net po 100 šaldymo ciklų didina kompozitų stiprį
gniuždant (dėl tolesnio cemento mineralų hidratacijos proceso vykstančio bandymo metu) (10 pav)
Analizuojant kompozitų struktūrą po 100 šaldymo ciklų jokių suirimo požymių nepastebime tai
reiškia jog kompozitai atsparūs šalčiui (11 pav) Atsparumas šaldymui bandymas 4 5 sudėties
kompozitams dar vyksta todėl rezultatai nepateikti
17
8 pav Rišamosios medžiagos kiekio priklausomybė kompozitų vidutiniam gniuždymo stipriui
9 pav Rišamosios medžiagos kiekio priklausomybė kompozitų vidutiniam lenkimo stipriui
10 pav Kompozitų vidutinio gniuždymo stiprio priklausomybė nuo šaldymo ciklų
a b c d 11 pav Kompozitai po 100 šaldymo ciklų a ndash 1 sudėtis b ndash 2 sudėtis c ndash 3 sudėtis d ndash 6 sudėtis
18
32 Lakštų rišamosios medžiagos parinkimas ir savybių tyrimas
Šie tyrimai labai aktualūs lakšto apdailino sluoksnio formavimo mišiniui kurį kaip tik ir sudaro
portlandcementis FS40 polikarboksilatas ir 10 portlandcemenčio keičiantis MK Technologiškai
yra svarbu kad formuojant po pirmo pasluoksnio suformavimo galima būtų kuo greičiau įspausti
armuojantį stiklo audinio tinklelį į cementinę tešlą Tai padėjo atlikti 10 portlandcemenčio
keičiantis MK ir 02 PC masės polikarboksilatinio superplastiklio FS ndash 40 priedas
FS-40 polikarboksilatinio superplastiklio ir MK poveikis portlandcemenčio mineralų hidratacijai
pateiktas 12 pav
12 pav Egzotermijos efekto temperatūrų kaitos priklausomybė nuo laiko 1 ndash PC 2 ndash PC + FS40 3 ndash PC +
MK 4 - PC + MK + FS40
Gauti duomenys rodo kad ir MK ir FS-40 priedai lėtina PC mineralų hidrataciją bei žemina
egzoterminio efekto temperatūrą jei gryno cemento Tegzo = 95 ˚C tegzo = 420 min (12 pav 1 kr) tai
esant mišinyje abiems priedams Tegzo sumažėja iki 65 ˚C o tegzo pailgėja iki 1070 min (12 pav4 kr)
Šių priedų poveikis siūlių sukietėjusio skiedinio tankiui pateiktas 13 pav
13 pav Superplastiklio priedo ir MK pakaitalo poveikis sukietėjusio cemento skiedinio tankiui 1 ndash PC 2 ndash
PC + FS40 3 ndash PC + MK 4 - PC + MK + FS40
13 pav duomenys rodo kad superplastiklio priedas padidina sukietėjusio skiedinio tankį 125 (13
pav 2 kr) tuo tarpu MK pakaitalas jį 10 mažina 13 pav 3 kr) todėl abiejų medžiagų (priedo ir
pakaitalo) poveikyje tankis sumažėjo nežymiai (apie 5 ) Jų poveikis gniuždymo stipriui pateiktas
14 o lenkimo ndash 15 pav
0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000
20
30
40
50
60
70
80
90
100T
emp
erat
ucircra
0C
Laikas min
1
3
2
4
19
14 pav Superplastiklio priedo ir MK pakaitalo poveikis sukietėjusio cemento skiedinio gniuždymo stipriui 1
ndash PC 2 ndash PC + FS40 3 ndash PC + MK 4 - PC + MK + FS40
15 pav Superplastiklio priedo ir MK pakaitalo poveikis sukietėjusio cemento skiedinio lenkimo stipriui 1 ndash
PC 2 ndash PC + FS40 3 ndash PC + MK 4 - PC + MK + FS40
Atliktų tyrimų rezultatai parodė kad superplastiklio priedas padidina kaip gniuždymo taip ir lenkimo
sukietėjusio skiedinio stiprį atitinkamai 8 ir 26 (14 ir 15 pav 1 ir 2 kr) tuo tarpu MK daro
teigiamą poveikį tik lenkimo stipriui (15 pav 3 kr)
33 Lengvojo užpildo ir RM santykio nustatymas apdailiname sluoksnyje
ir jo savybių tyrimas
Siekiant pagerinti apdailinio sluoksnio termoizoliacines savybes į formavimo mišinį buvo pridedama
smulkiosios iki 2 mm PS frakcijos granulių kurių tūris sudarė atitinkamai 25 ir 50 RM tūrio
Tankio ir stipruminių savybių kaita priklausomai nuo PS granulių tūrio pavaizduota 16 ir 17 pav
20
16 pav Apdailinio sluoksnio tankio priklausomybė nuo PS granulių tūrio formavimo mišinyje
1 ndash 0 2 ndash 25 3 ndash 50
17 pav Apdailinio sluoksnio gniuždymo stiprio priklausomybė nuo PS granulių tūrio formavimo mišinyje
1 ndash 0 2 ndash 25 3 ndash 50
18 pav Apdailinio sluoksnio lenkimo stiprio priklausomybė nuo PS granulių tūrio formavimo mišinyje
1 ndash 0 2 ndash 25 3 ndash 50
Gauti duomenys rodo kad sukietėjusio skiedinio tankis ir stiprumas proporcingai mažėja nuo PS
granulių tūrio didėjimo formavimo mišinyje Optimalus PS užpildo kiekis buvo nustatytas lyginant
suformuotų plokštelių fasado paviršius (19 pav)
21
19 pav Apdailinio sluoksnio paviršiaus kokybės priklausomybė nuo PS granulių tūrio formavimo
mišinyje 1 ndash 25 2 ndash 50 3- 60 4 ndash 75
Vizualiai lyginant gautų paviršių kokybę galima teigti kad PS granulių tūris formavimo mišinyje
turi būti ne didesnis kaip 50
34 Porėtų PS granulių dydžio poveikis lakšto termoizoliacinio sluoksnio fizikinėms
mechaninėms savybėms
Nustatant PS granulių dydį iš pradžių buvo panaudotos ir stambiosios (8divide16 mm) frakcijos granulės
tačiau tokio kompozito sukibimas su apdailinio sluoksnio stiklo tinkleliu nebuvo kokybiškas dėl
stambių neužpildytų cementine tešla ertmių tarp užpildo granulių Dėl šios priežasties šių bandinių
lenkimo stipris nesiekdavo net 01 MPa o pats bandinys išsisluoksniuodavo (20 pav) tuo tarpu
vidutinės (4divide8 mm) ir smulkiosios (iki 2 mm) PS frakcijos bandiniai po bandymo likdavo
neišsisluoksniavę Norint pagerinti badinių su stambiąja PS frakcija sukibimą su tinkleliu teko
naudoti daugiau cementinės tešlos glaistant ja ant tinklelio paviršiaus nes tešla prasmukdavo pro
tinklelio akutes į ertmes tarp stambiosios frakcijos granulių kas blogino kompozito termoizoliacines
savybes Todėl stambiosios frakcijos granulių tolesniuose tyrimuose teko atsisakyti 6 lentelėje
pateiktos tirtų kompozitų savybių vertės Geriausiomis termoizoliacinėmis savybėmis pasižymi LV
ndash 7 sudėties kompozitas kurio šilumos laidumo koeficientas turi mažiausią vertę ndash 0075 WmmiddotK o
jo stipruminės savybės ne žymiai nusileidžia kitų kompozitų su didesniu RM kiekiu savybėms 20
pav pateikta kompozito bandinių struktūra su stambiosios ir smulkiosios PS frakcijų granulėmis
20 pav Termoizoliacinio sluoksnio bandinių vaizdas po lenkimo stiprio nustatymo bandiniai su stambia PS granulių frakcija (be numeracijos) smulkiosios ir vidutinės frakcijos bandiniai
pažymėti 32 ir 52
22
6 lentelė Kompozitų su porėtais užpildais savybės
Kompozitų šifrai atitinka 3 lentelės šiframs
Lenkimo stipris buvo nustatomas bandant prizmes su įtvirtintu iš abiejų pusių stiklo audinio tinkleliu
a b
21 pav Lakšto termoizoliacinio sluoksnio struktūra kai užpildą sudaro PPS (30 visų užpildo tūrio)
ir PS granulės a ndash stambiosios frakcijos b ndash smulkiosios frakcijos (LV ndash 5) sudėtis ir smulkiosios ndash
vidutinės frakcijos (LV- 7) sudėtis
Kompozito
šifras
Sausasis tankis
kgm3
Gniuždymo
stipris MPa
Lenkimo stipris
MPa
Šilumos laidumo
koeficientas 10
W(mK)
LV-1 420 065 070 0135
LV-2
LV -3
LV-4
LV-5
LV-6
LV-7
385
375
355
330
280
240
060
055
050
050
045
040
065
050
050
045
040
030
0130
0125
0100
0090
0080
0075
23
4 Bendradarbiavimas su projekto partneriais
Glaudžiausias bendradarbiavimas buvo vykdomas su Projekto partneriu iš Lietuvos ndash UAB ldquoElnet
Grouprdquo Ūkio subjektas pastoviai buvo supažindinamas su vykdomais moksliniais tyrimais bei
gautais tyrimų rezultatais Buvo diskutuojama kaip būtų galima juos įgyvendinti praktikoje Darbų
pasiskirstimas tarp Projekto partnerių reikalauja tampraus bendradarbiavimo kad ūkio subjektas
galėtų sukurti technologinę įrangą sugebančia pasiekti tyrimais nustatytus cementinio
termoizoliacinio kompozito technologinius parametrus Kartu buvo išbandomi technologinių
įrengimų ndash maišyklės formavimo mišinio sudėtinių komponentų maišymo principas bei darbinio
maišyklės veleno konstrukcija Daug problėmų kėlė paruošto mišinio transportavimas lanksčių žarnų
pagalba į tarpą tarp klojinių Cementinio termoizoliacinio kompozito sudėtiniai komponentai ndash
užpildo granulės (padengtos apvalios pūsto stiklo tuščiavidurės formos kevalu) turi nedidelį
atsparūmą gniuždymui ir veikiant didesnei spaudimo jėgai turi galimybę suirti Bendradarbiaujant
su Slovakijos firma bdquoSTROJSTAV CMldquo ši problema buvo išspręsta
Su Projekto partneriais iš Čekijos buvo bendraujama elektroniniu paštu per skaipą bei betarpiškai
susitinkant komandiruočiu metu Pirmoje komandiruotėje buvome susitikę su mokslinės dalies
vadove Eva Navratilova kuri sutiko būti mūsų Projekto doktorantės Jurgos Šeputytės-Jucikės
praktikos Prahos technikos universitete vadove Praktikos metu kartu su vadove buvo atliekami
cementinio termoizoliacinio kompozito struktūrinia tyrimai įvertinant sudėtinių komponentų
tarpusavio jungties pobūdį Libereco technikos universitete su Projekto partneriu Janu Novaku
aptarėme bendradarbiavimo galimybes kartu atliekant akustinių perdangų smūginių garsų slopinimo
sistemų tyrimus Lietuvoje buvo suformuoti bandiniai o Libereco universitete atliekami triukšmo
slopinimo sistemos elementų dinaminio standžio matavimai Šie tyrimai yra tęsiami Komandiruočių
metu Čekijos ūkio subjekto atstovas Vaclovas Vachuška supažindino su poretų granulių gamyba iš
maltų šlako atliekų ir kartu numatėme jų panaudojimo galimybę akustinių grindų konstrukcijose bei
sieninių panelių gamyboje Bendradarbiavimas tarp partneriu bus tęsiamas per visą Projekto
vykdymo laikotarpį
24
5 Projekto etapai ir tarpiniai rezultatai
Pirmame projekto etape turėjome parinkti termoizoliacinio cementinio kompozito skirto sienų
konstrukcijoms formavimo mišinio parametrus Darbo eigoje nustatyta kad termoizoliacinio
cementinio kompozito matrica turi sudaryti porizuota cementinė tešla modifikuota pūsto stiklo
gamybos atlieka ndash metakaolino priedu Kompozito užpildu kuris sudaro 100 tūrio yra
kombinuotos PS granulės pagamintos iš stiklo duženų miltų ir polistireninės taros susmulkinti
trupiniai PS granulės yra skirtingų frakcijų nuo 4 iki 16 mm dydžio ir kompozite tartusavyje liečiasi
tokiu būdu suformuodami termoizoliacinės medžiagos bdquokarkasąldquo PPS smulkūs trupiniai užpildo
tarpus tarp PS granulių ir tokiu būdu mažino laisvo oro erdvę kompozito struktūroje Šis faktorius
turi tiesioginę įtaką kompozito šilumos laidumo vertei Kompozito užpildas tarpusavyje jungiamas
plonu porizuotos modifikuotos cementinės tešlos sluoksniu Taip yra gaunamas lengvas cementinis
termoizoliacinis kompozitas kurio tankis siekia 230 ndash 250 kgm3 šilumos laidumo koeficientas yra
apie 007 WmmiddotK gniuždymo stipris apie 03 MPa
Kitas uždavinys buvo sukurti termoizoliacinio cementinio kompozito gamybos technologiją
Sprendžiant šią užduotį buvo ištirtas modifikuojančių priedų ir jų maišymo trukmės poveikis
cementinės matricos savybėms rišamosios medžiagos ir skirtingos frakcijos granulių kiekio įtaka
termoizoliacinio sukietėjusio kompozito savybėms Atlikti moksliniai tyrimai leido parinkti
formavimo mišinių maišymo trukmę sudėtiniu komponentų padavimo į formavimo mišinio
paruošimo maišyklę eiliškumą rišiklio rišimosi laikus įvertinant priedų poveikį cemento mineralų
hidratacijos procesui Nustatyta kad pradiniame etape reikia vandenyje permaišyti orą įtraukiatį ir
mišinį plastifikuojanti priedus ir cementą po to maišyti PPS smulkius trupinius ir tik po to į
formavimo mišinių paruošimo maišyklę dėti PS granules Bendra formavimo mišinio paruošimo
trukmė siekia 7 ndash 10 min Laboratorinėmis salygomis paruoštu formavimo mišiniu buvo užpildomos
bandinių formavimui skirtos formos Suformuoti bandiniai iš formų buvo išimami po 12 val
sudedami į polietileninius maišus ir natūraliose sąlygose buvo kietinami 28 paras
Kompozito bandinių fizikinės savybės bei sudėtinių kompozito komponentų tarpusavio jungties
pobūdis kontakto zonoje buvo nustatomos tiriant bandinius pagal galiojančius techninius
reikalavimus VGTU Termoizoliacijos instituto laboratorijose sukomplektuotomis naujausią įranga
Šių tyrimų rezultatai yra pateikiami ataskaitoje plačiau aprašant termoizoliacinio kompozito fizikines
savybes
Darbe buvo sprendžiamas ir armuotų termoizoliacinių lakštų ir jų gamybos technologijos sukūrimas
Lakštų prototipu buvo parinkta dekoratyvinio apdailos laksto konstrukcija sukurta projekto vadovo
ir apginta Lietuvos patentu Nr 4599 Toks techninis sprendimas leido termoizoliacinio kompozito
sluoksnį iš abiejų pusių armuoti stiklo audinio tinkleliu ir sukurti padidinto atsparumo lenkimui
termoizoliacinį lakštą Moksliniais tyrimais buvo nustatyta kad lakštų konstrukcijose galima naudoti
tik 2-8 mm dydžio pūsto stiklo granules o cementine tešlą galima modifikuoti MK priedų iki 30
nuo cemento masės Stiklo audinio tinklelį galima panardinti į cementinės tešlos ir smulkių PS
granulių mišinį esant granulių užpildo kiekiui ne didesniam kaip 50 tešlos mišinio tūrio Optimalus
armuojančių stiklo audinio tinklelių akučių dydis 45times45 mm užtikrinantis sluoksnių esančių
abiejuose tinklelio pusėse stabilią jungtį
Lakštų gamybos išmatavimus lemia gaminami armuojančių tinklelių matmenys Esant tinklo kilimo
pločiui 1000 mm automatiškai išsisprendžia ir lakštų plotis kuris gali būti 500 mm arba 10 m Esant
kitam lakšto pločiui reikalingas tinklelio jungimas kas didina gamybos proceso imlumą ir gamybos
kaštus
Sukurta laboratorinė lakštų gamybos technologija kurioje yra numatyta sekančios operacijos
išvardintos eilės tvarka modifikuotos cementinės tešlos užpilimas ant formos dugno tolygus
cementinės masės paskleidimas armuojančio apatinio tinklelio įspaudimas į cementinę masę
termoizoliacinio cementinio formavimo masės sluoksnio užpilimas į formą ir jos tolygus
paskirstymas viršutinio armuojančio tinklelio uždėjimas ant viršutinio termoizoliacinio kompozito
formavimo masės paviršiaus viršutinio tinklelio dengimas cementine mase jos tolygus paskirstymas
ir įspaudimas į tinklelio akutes Tokiu būdu pagamintas lakštas turi lygų apatinį paviršių ir grubų
25
viršutinį Panaudojus lakštus klojinių konstrukcijose lygus paviršius formuoja galutinai išlygintą
sienos plokštumą reikalaujančią minimalių darbo sąnaudų paviršiaus apdailai Išorinių apdailos
lakštų paviršiaus formavimas bus sprendžiamas ateityje
Įvertinant lakšto paskirtį galime konstatuoti kad termoizoliacines lakšto sąvybes lemia užpildo
granulių kompaktiškas pasiskirstymas lakšto termoizoliacineme sluoksnyje Stambios granulės turi
formuoti karkasą liesdamosios tarpusavyje o tarpai tarp jų turi būti ūžpildyti smulkios frakcijos PPS
trupinių granulėmis Reikia stengtis kad būtų kuo mažiau neužpildytų oro tarpų Lakšto
termoizoliacines sąvybes gerina smulkios frakcijos PS granulių kiekis esantis modifikuotoje
cementinėje tešloje iki 50 tūrio
Lakšto lenkimo stipriui didžiausios įtakos turi armuojančio tinklelio akučių dydis tinklelio sukibimas
su cementine tešla užpildo granulių stabili tarpusavio jungtis bei paties lakšto storis Skaitome kad
mažiausias lakšto storis galėtų būti 25 mm
Pirmais metais viešinant projektą buvo parengtas mokslinis straipsnis apie įvairių priedų poveikį
cementinės matricos porizacijai Be priedų poveikio buvo atsižvelgta į formavimo mišinio maišymo
trukmę Medžiaga apie matricos porėtumo didinimo būdus išsamiai pateikta publikacijoje o
ataskaitoje pateikiama tik nuoroda į straipsnyje pateikiamus tyrimo rezultatus
Žurnale ldquoMokslas ir technikardquo yra supažindinama Lietuvos visuomenė apie Eureka projekto
partnerius projekto tikslus kuriuos turėtų įgyvendinti kiekvienas partneris atskirai darbus
koordinuojant VGTU projekto vadovui Pateikiama projekto trukmė bei nurodomi finansavimo
šaltiniai tame tarpe ir iš Europos struktūrinių fondo lėšų
26
6 Tyrimų mokslinė vertė
Mokslinę liekamąją vertę turi modifikuojančių priedų poveikio cementinės matricos mišinio bei
akmens poretumui tyrimai Ištirta pucolaninio priedo pūsto stiklo gamybos atliekos ndash metakaolino
poveikis cementinės matricos tankiui cemento mineralų hidratacijos procesui mišinio klampai bei
poreto cementinio akmens fizikinėms sąvybėms Ši priklausomybė sujungta kartu su orą įtraukiančiu
ir plastifikuojančių priedų panaudojimu modifikuojant cementinę tešląTyrimų rezultatai yra
apibendrinti moksliniame straipsnyje išsiūstame į Oksfordo universiteto žurnalą bdquoConstruction and
Building Materialsldquo
Porėtų užpildo granulių granuliometrinės sudėties ir jų frakcijų santykis bei porizuotos matricos
kiekio poveikis cementinio termoizoliacinio kompozito savybėms bus apgintas Lietuvos patentu su
tolesniu patentavimu ES
Cementinio termoizoliacinio kompozito ir jo gamybos technologijos sukūrimas leis statyti kokybiškai
naujus namus artimus pasyvaus namo koncepcijos keliamiems reikalavimams
27
7 Išvados ir rekomendacijos
1 Nustatyta kad kompleksinis (MK+FS40+OIP) priedas betonų mineralų hidratacijos procesą
cemento tešloje prailgina iki 1100 min pasiekdamas 60 degC egzoterminio efekto maksimalią
temperatūrą MK modifikuotos cemento tešlos hidratacijos procesas nežymiai pailgėja nors dėl
papildomos pucolaninės reakcijos tarp MK ir cemento hidratacijos produktų egzoterminio efekto
maksimali temperatūra pakyla 8 degC
2 Ištirta kad kompleksinio priedo (FS40+OIP) poveikis mažinant cementinės tešlos tankį labiausiai
pastebimas MK priedų modifikuotoje cementinėje tešloje Modifikuotos cementinės tešlos tankis
sumažėja 33 karto nuo 2158 kgm3 iki 714 kgm3 po 10 min mišinio maišymo Tai yra apie 29
mažesnis tankis nei maltu smėliu modifikuotos cementinės tešlos ir 32 mažesnis tankis nei gryno
cemento porizuotos tešlos Sukietėjusios tešlos ndash porėto betono tankis siekia apie 800 kgm3 tuo tarpu
gryno cementbetonio ndash 1150 kgm3 o maltu smėliu modifikuoto betono ndash 1200 kgm3 Šiuos pokyčius
galima paaiškinti lengvos sutirštintos struktūros formavimo mišinyje susidarymu ir OIP molekulių
adsorbuotų ant cemento dalelių paviršiaus pakankamos jungties suformuotu oro burbuliuku
užtikrinimas
3 Nustatyta kad pucolaniniu priedu MK modifikuota cementinė tešla kartu su kompleksiniais (FS40
ir OIP) priedais įtakoja papildomų naujadarų ndash kalcio hidrosilikatų susidarymą mikro struktūros
pokyčius užtikrinančius submikrokristalinę struktūrą cementinėje matricoje Tai užtikrina mažo
tankio porėto betono pakankamą stiprumą 800 kgm3 tankio porėto betono gniuždymo stipris siekia
25 MPa o lenkimo stipris 10 MPa
4 Nustatyta optimali porėtų užpildo granulių granuliometrinė sudėtis bei jų kiekis termoizoliaciniame
kompozite Didžiausią dalį užpildo - 35 tūrio sudaro stambios PS granulės (8-16 mm) Vidutinio
dydžio (4-8 mm) PS granulės ir smulkios iki 2 mm dydžio PPS trupintos granulės sudaro po 15
kompozito tūrio kas leidžia užpildyti tarpus tarp stambių granulių ir suformuoti kompaktiškai
užpildyta kompozito struktūrą Sukurtas cementinis termoizoliacinis kompozitas kurio sudėtis
modifikuota 10 metakaolino priedo jam pagaminti panaudotas 70 kgm3 rišamosios medžiagos
kiekis Cementinio termoizoliacinio kompozito šilumos laidumo koeficientas siekia 007Wm∙K
esant tankiui 245 kgm3 ir gniuždymo stipriui apie 02 MPa
5 Sukurta lakšto apdailinio sluoksnio modifikuoto specialiais priedais formavimo mišinio sudėtis
kurioje 90 rišamosios medžiagos (RM) masės sudaro portlandcementis ir 10 - MK o kompozito
RM ir smulkių iki 2 mm stambumo PS granulių tūrių santykis sausame mišinyje yra 11 Sukietėjusio
skiedinio tankis 1420 kgm3 gniuždymo stipris 38 MPa
6 Nustatytas porėtų užpildų PS ir PPS granuliometrinės sudėties ir jų tūrių santykio poveikis
termoizoliacinio lakšto vidutinio sluoksnio struktūrai ir savybėms Mažiausia kompozito šilumos
laidumo koeficiento vertė (0075 Wm∙K) gaunama tuo atveju kai pūsto stiklo 4divide8 mm frakcijos
granulės padengtos porizuota cementine tešla (esant cemento sąnaudom ne daugiau kaip 100 kgm3)
tarpusavyje jungiasi lietimosi taškuose ir formuoja standų kompozito bdquokarkasąldquo o analogiškai
padengtos smulkios (iki 2 mm stambumo) PPS granulės užpildo laisvus tarpus tarp stambesnių PS
granulių (esant PS ir PPS tūrių santykiui 31) tokiu būdu išvengiant tiesioginių šalčio tiltelių per
porizuotą matricą
28
8 Literatūra
Antonovič V Goberis S The effect of different admixture of the properties of refractory conerefe
with portland cement Material science (Medžiagotyra) 4(9) 2003 379-382 p
Asthana R Kumar ADahotre N B2006 Materials Processing and Manufacturing Science
Amsterdam Butterworth-Heinemann 628 p
bdquoAstra ndash polskaldquo firmos tinklalapis internete httpwwwastra-polskacom
Brykov A S Kamaliev R T Mokeev M V 2010 Influence of ultradispersed silica on portland
cement hydration Russian Journal of Applied Chemistry 83(2) 208minus213
Capener J C-M 2009 Properties of Modern Rendering Systems Based on Mineral Binders
Modified by Organic Admixtures Concrete Repair Rehabilitation and Retrofitting II ndash Alexander et
al (eds) Taylor and Francis Group London 863 ndash 869
Davraz M Gunduz L 2005 Engineering properties of amorphous silica as a new natural pozzolan
for use in concrete Cement and Concrete Research 35(7) 1251ndash1261
Du L Folliard K J 2005Mechanisms of entrainment in concrete Cement and Concrete Research
35(8)1463 ndash 1471
Hernaudes-Olivares F Mayer-Lobo P 2011 Experimental Assessment of Comercial One-coat
Renders for Buildings Facades Construction and Building Materials 22 (1) pp 156 ndash 162
Hilal A AThom N H Dawson A R 2015 On void structure and strength of foamed concrete made
without with additives Construction and Building Materials 85 157 ndash 164
Houst Y F Bowen P Perche F Kauppi A Borget P Galmiche L Meins J F Lafuma F
Flatt R J Schober I Banfill P FG Swift D S Myrvold B O Petersenf B G Reknes K
2008 Design and function of novel superplasticizers for more durable high performance concrete
(Superplast Project) Cement and Concrete Research 38(10) 1197 ndash 1209
Hurley J A 2003 UK market survey for foam glas Published by The Waste and Resource Action
Programme The Old Academy 114 p Prieiga per internetą httpwwwwraporguk
Kligys M Laukaitis A Sinica M Sezemanas G Dranseika N 2008 Investigations into the fire
hazard of a composite made from aerated concrete and crushed expanded polystyrene waste
Mechanics of Composite Materials 44(2) 173 ndash 180
Kligys M 2009 Kompozitinės medžiagos iš poringosios cemento tešlos ir trupinto polistireninio
putplasčio gamybos technologija ir savybės Daktaro disertacija Vilnius 137 p
Landensivu J 2012 Durability properties and actual deterioration of Finish concrete fasades and
balcones Thesis for the degree of doctor of science in technology Tampere university of technology
117 p
Lauzon M Garcia-Ruiz P A 2009 Evaluation of Capillary Water Absorbtion in Rendering Mortars
with Powdered Waterproofing Additives Construction and Building Materials 23 (10) 3287 ndash 3291
Lianxiang D Kevin J 2005 Mechanizm of air entrainment in concrete Cement and Concrete
research (35) 1463-1471 p
Limbachiya M Meddah M S Fotiadou S 2012 Performance of granulated foam glass concrete
Construction and Building materials 28(1) 759ndash768
LST EN 197-12011 Cementas 1 dalis Įprastinių cementų sudėtis techniniai reikalavimai ir atitikties
kriterijai
LST EN 196-62010 Cemento bandymų metodai 6 dalis Smulkumo nustatymas
29
LST EN 196-32005 Cemento bandymų metodai 3 dalis Rišimosi trukmių ir tūrio pastovumo
nustatymas
LST EN 933-12002 Užpildų geometrinių savybių nustatymo metodai 1 dalis Granulometrinės
sudėties nustatymas Sijojimo metodas
LST EN 933-22001 Užpildų geometrinių savybių nustatymo metodai 2 dalis Granulometrinės
sudėties nustatymas Analiziniai sietai Vardiniai akelių matmenys
LST ISO 3310-12003 Laboratoriniai sietai Techniniai reikalavimai ir bandymai 1 dalis
Laboratoriniai pinto metalinio vielinio tinkle sietai (tpt ISO 3310-12000) LST EN 1097-62003
Užpildų mechaninių ir fizikinių savybių nustatymo metodai 6 dalis Dalelių tankio ir įmirkio
nustatymas
LST EN 1015-3+A12004 Methods of Test for Mortar for Masonry ndash Part 3 Determination of
Consistence of Fresh Mortar (by Flow Table)
LST EN 1015-102004 Methods of Test for Mortar for Masonry ndash Part 10 Determination of Dry
Bulk Density of Hardened Mortar
LST EN 1015-112002 Methods of Test for Mortar for Masonary ndash Part 11 Determination of
Flexural and Compressive Strength of Hardened Mortar
LST EN 1015-182003 Methods of Test for Mortar for Masonary ndash Part 18 Determination of Water
Absorption Coefficient Due to Capillary Action of Hardened Mortar
LST EN 1015-122004 Methods of Test for Mortar for Masonary ndash Part 18 Determination of
Adhesive Strength of Hardened Rendering and Plastering Mortars on Substrates
LST EN 120892013 Statybiniai termoizoliaciniai gaminiai Elgsenos lenkiant nustatymas
LST EN 16022013 Statybiniai termoizoliaciniai gaminiaiTariamojo tankio nustatymas
LST EN 826 Statybinės termoizoliacines medžiagos Stiprio gniuždant nustatymas
LST EN 126642002 Šiluminės statybinių medžiagų ir gaminių charakteristikos Šiluminės varžos
nustatymas apsaugotos karštosios plokštės ir šilumos srauto matuoklio metodais Vidutinės ir mažos
šiluminės varžos sausi ir drėgni gaminiai
LST EN ISO 125712013 Hygrothermal Performance of Building Materials and Products -
Determination of Hygroscopic Sorption Properties
LST CENTS 772 -222006 Mūro gaminių bandymo metodai 22 dalis Keraminių mūro gaminių
atsparumo šalčiui nustatymas
LST L 1413112005 Statybinis skiedinys Bandymo metodai Atsparumo šalčiui nustatymas
LVS 203-22005 Sakret stiklo audinio armavimo tinklelis
Marčiukaitis G 2007 Statybinės medžiagos ir konstrukcijos Paskaitų konspektas Vilnius 88 p
Mисников O С Тимофеев АВ Черткова ЕЮ 2011 Гидрофобизация минеральных
дисперсных материалов добавками на основе торфа Труды Инсторфа 2 (55)15 ndash 33
Oğuzhan Keleştemur Bahar Demirel 2015 Effect of metakaolin on the corrosion resistance of
structural lightweight concrete Construction and Building Materials 81172 - 178
Quercia G Huumlsken G Brouwers H J 2012 Water demand of amorphous nanosilica and its
impact on the workability of cement paste Cement and Concrete Research 42(2) 344ndash357
Paruta V A Brynzin E I 2009 Manual on Designing and Erecting of Buildings using the Products
with Trademark UDK GAZOBETON Dnepropetrovsk 213 p
30
Ramachandran V S 1998 Superplasticizersproperties and applications in concrete Ottawa
Materials Technology LaboratoryCANMET
Ries J 2008 Structural lightweight aggregate and concrete Structure June 62-63
Ru Ji Zuotai Zhang Yang He Lili Liu Xidong Wang 2015Synthesis characterization and modeling
of new building insulation material using ceramic polishing waste residue Construction and Building
Materials 85 119 ndash 126
Сеземан Г Синица М Клигис М Шепутите-Юцике Ю Вайткус С Мечай А 2013
Цементные строительные композиты на основе лёгких заполнителей из техногенного сырья
Материалы международной научно ndash технической конференции laquo Наука и технология
строительных материалов состояние и перспектива их развития raquo 27-29 ноября Минск
БГТУ 21 ndash 24
Sezemanas G Sinica M Zacharčenko P Pivenj N Mikulskis D Kligys M 2013 Influence
of zeolite additive on the properties of plaster used for external walls from autoclaved aerated
concrete Materials Science (Medžiagotyra) 19(2) 222ndash229
Синица М Шепутите-Юцике Ю Сеземан Г Клигис М Мечай А 2013 Особенности
выполнения ограждающих конструкций с использованием заливной теплоизоляции на основе
гранул вспученного стекла Материалы международной научноndash технической конференции laquo
Наука и технология строительных материалов состояние и перспектива их развития raquo 27-29
ноября Минск БГТУ 69 ndash 72
Sinica MSezemanas GKligys M Česokas S 2007 Investigation of hydro ndash and higro ndash sorption
properties of silicate masonry products Materials Science (Medžiagotyra) 13(3) 229ndash 234
Sinica M Sezemanas G Chesnauskas V 2005 Influence of Air Absorbing Additive on Plaster
Layer Properties Designated to Cover Partions Built from Autoclave Porous Concrete Blocks
Chemical Technology (Cheminė technologija) 4 (38) 91 ndash 95
Sinica M Laukaitis A Sezemanas G Kligys M 2008 Operational Properties of a Heat-insulation
Composite with Expanded Polystyrene Crumbs Mechanics of Composite Materials 4 (44) 415 ndash 424
Sinica M Sezeman G Mikulskis D Kligys M Česnauskas V Zacharčenko P Kuprijenko
P Ščerbina N Pivenj N 2009 Investigation of the composite material with inclusions of
autoclaved aerated concrete chips Materials science 15 ( 4) 356ndash362
Sinica M Sezeman G Zakharchenko P 2012 Daugiasluoksnė lauko atitvara ir jos džiovinimo
būdas Patentas LT5837B
Стерлятов АН 2007 Совместный тепло- и влаго- перенос в ограждающих конструкциях
зданий из газобетона Дисертация кандидата технических наук Новосибиpск 167 с
Tobon J I Paya Jordy Restrepo O J 2015 Study of durability of portland cement mortars blended
with silica nanoparticles Construction and Building Materials 80 92 - 97
STR 205012005 Pastatų atitvarų šiluminė technika Statybos technikos reglamentai Statybos ir
urbanistikos ministerija Vilnius 2005 109p
STR 201102007 Išorės tinkuojamos sudėtinės termoizoliacinės sistemos Statybos technikos
reglamentai Statybos ir urbanistikos ministerija Vilnius 2007 p
Šadauskienė J Ramanauskas J Stankevičius V 2003 Effect of hydrophobicmaterials on water
impermeability and drying of finish brick mansory Material science (medžiagotyra) 9 (1) 94 - 98
Ungkoon Y Sittipunt Ch Namprakai P Jetipattaranat W Kim KS Charinpanitkul T 2007
Analysis of microstructure and properties of autoclaved aerated concrete wall construction materials
Journal of Industrial and Engineering Chemistry 13(7) 1103ndash1108
31
Weigler H Karl S 1980 Structural lightweight aggregate concrete with reduced density-
lightweight aggregate foamed concrete The International Journal of Lightweight Concrete 2 101ndash
104
Xu Y Chung D D L 1999a Effect of admixtures on the thermal and thermomechanical behaviour
of cement paste ACI Materials Journal 96(4) 455minus461
Xu Y Chung D D L 2000a Improving silica fume cement by using silane Cement and Concrete
Research 30(8) 1305- 1311
Zain M F M Safiuddin Md Mahmud H 2000 Developement of high performance concrete
using silica fume at relatively high water-binder rations Cement and Concrete Research 30(9) 1501
ndash 1505
Захарченко П Синица М Сеземан Г Чеснаускас В 2009 Изменение влажности стеновых
конструкций из ячеистобетонных блоков с системой скреплённой теплоизоляции Будiвельнi
матерiали вироби та санiтарна технiка науково-технiчний збiрник Киев Товариство
laquoЗнаниеraquo Украiни (23) 50 ndash 53234
32
9 Komandiruočių ataskaita
Vykdant kalendoriniame plane numatytus darbus buvo du kartus važiuota į Čekija pas Projekto
partnerius
Su Projekto partneriais iš Čekijos buvo bendraujama elektroniniu paštu per skaipą bei betarpiškai
susitinkant komandiruočiu metu
2014-11-2 iki 11-6 d du projekte dalyvaujantys mokslininkai ndash Projekto koordinatorius Marijonas
Sinica ir vyriausiasis mokslo darbuotojas Sigitas Vėjelis vyko į Prahą bei Libereco technikos
universitetus pas Projekto partnerius ndash mokslininkus Eva Burgetova ir Janą Novaką Susitikimo metu
numatėme bendrus darbus kuriuos turėtume atlikti vykdant Eureka Projektą Mokslinės dalies
vadove Eva Burgetova sutiko būti mūsų Projekto doktorantės Jurgos Šeputytės-Jucikės praktikos
Prahos technikos universitete vadove Praktikos metu kartu su vadove buvo atliekami cementinio
termoizoliacinio kompozito struktūrinia tyrimai įvertinant sudėtinių komponentų tarpusavio jungties
pobūdį Libereco technikos universitete su Projekto partneriu Janu Novaku aptarėme
bendradarbiavimo galimybes kartu atliekant akustinių perdangų smūginių garsų slopinimo sistemų
tyrimus Susitikimuose dalyvavo ūkio subjekto atstovas ndash Projekto partneris Vaclovas Vachuška
2015-05-19 iki 05 -24 d į komandiruotę vyko 3 Projekte dalyvaujantys mokslininkai- M Sinica vyr
mokslo darbuotojas Modestas Kligys tyrėja-doktorantė Jurga Šeputytė ndash Jucikė Komandiruotės
tikslas buvo pratęsti bendradarbiavimą tarp Pojekto partnerių Buvo nuvežti Lietuvoje suformuoti
bandiniai kad Libereco universitete būtų galima atlikti triukšmo slopinimo sistemos elementų
dinaminio standžio matavimus Šie tyrimai yra tęsiami Komandiruočių metu Čekijos ūkio subjekto
atstovas Vaclovas Vachuška supažindino su porėtų granulių gamyba iš maltų šlako atliekų ir kartu
numatėme jų panaudojimo galimybę akustinių grindų konstrukcijose bei sieninių panelių gamyboje
4
Santrumpos ir simboliai
OĮP ndash orą įtraukiantis priedas
PAM ndash paviršių aktyvinanti medžiaga
PC ndash portlandcementis
RM ndash rišamoji medžiaga
MK ndash metakaolinas
FS ndash polikarbokilatinis superplastiklis
PS ndash pustojo stiklo granulės
PPS ndash putų polistireno granulės
Rgn ndashgniuždymo stipris MPa
Rl ndashlenkimo stipris MPa
Fs ndash sukibimo jėga MPa
λ (10) ndash šilumos laidumo koeficientas W(mmiddotK)
Tegzo - egzoterminio efekto temperatūra ordm C
tegzo ndash laikas per kurį pasiekiama maksimali temperatūramin
5
Referatas
Ataskaitą sudaro 33 puslapiai spausdinto teksto 6 lentelės 21 paveikslas 63 literatūros šaltiniai
Darbe tirtas cementinio kompozito matricos modifikavimas kompleksiniu (MK+FS40+OIP) priedu
Nustatytas jo poveikis matricos porizacijos dydžiui bei cementinio akmens savybėms Ištirtas
cementinio termoizoliacinio kompozito užpildo granuliometrinės sudėties bei granulių ir rišamosios
medžiagos kiekio poveikis kompozito savybėms
Nustatyta optimali porėtų užpildo granulių granuliometrinė sudėtis bei jų kiekis termoizoliaciniame
kompozite Didžiausią dalį užpildo 35 tūrio sudaro stambios pūsto stiklo granulės (8-16 mm)
Vidutinio dydžio (4-8 mm) pūsto stiklo granulės ir smulkios iki 2 mm dydžio polistireninio putplasčio
trupintos granulės sudaro po 15 kompozito tūrio kas leidžia užpildyti tarpus tarp stambių granulių
ir suformuoti kompaktiškai užpildyta kompozito struktūra Sukurtas cementinis termoizoliacinis
kompozitas kurio sudėtis modifikuota 10 metakaolino priedo jam pagaminti panaudotas 70 kgm3
rišamosios medžiagos kiekis Cementinio termoizoliacinio kompozito šilumos laidumo koeficientas
siekia 007 Wm∙K esant tankiui 245 kgm3 ir gniuždymo stipriui apie 02 MPa
Sukurta lakšto apdailinio sluoksnio modifikuoto specialiais priedais formavimo mišinio sudėtis
kurioje 90 rišamosios medžiagos (RM) masės sudaro portlandcementis ir 10 metakaolino
pakaitalas o kompozito RM ir smulkių iki 2 mm stambumo pūsto stiklo granulių tūrių santykis
sausame mišinyje yra 11Sukietėjusio skiedinio tankis 1420 kgm3 gniuždymo stipris 38 MPa
Ištirtas ir nustatytas porėtų užpildų (pūsto stiklo (PS) ir polistireninio putplaščio granulių (PPS))
granuliometrinės sudėties ir jų tūrių santykio poveikis termoizoliacinio lakšto vidutinio sluoksnio
struktūrai ir savybėms Mažiausia kompozito šilumos laidumo koeficiento vertė (0075 Wm∙K)
gaunama tuo atveju kai pūsto stiklo 4divide8 mm frakcijos granulės padengtos porizuota cementine tešla
(esant cemento sąnaudom ne daugiau kaip 100 kgm3) tarpusavyje jungiasi lietimosi taškuose ir
formuoja standų kompozito bdquokarkasąldquo o analogiškai padengtos smulkios (iki 2 mm stambumo) PPS
granulės užpildo laisvus tarpus tarp stambesnių PS granulių (esant PS ir PPS tūrių santykiui 31)
tokiu būdu išvengiant tiesioginių šalčio tiltelių per porizuotą matricą
Raktiniai žodžiai Cementinis termoizoliacinis kompozitas apsauginiai lakštai apdailinis sluoksnis
porėti užpildai (pūsto stiklo ir polistireninio putplasčio granulės) metakaolinas polikarboksilatinis
superplastiklis orą įtraukiantis priedas fizikinės medžiagų savybės
6
Turinys
Įvadas 7 psl
1 Mokslinė ataskaitos dalis 8 psl
11 Projekto tikslai ir uždaviniai 8 psl
12 Literatūros apžvalga 9 psl
2 Žaliavos ir tyrimų metodika 11 psl
21 Žaliavos 11 psl
22 Tyrimų metodika 12 psl
3 Eksperimentinė dalis 12 psl
31 Termoizoliacinis kompozitas su PS ir PPS granulėmis 12 psl
32 Lakštų rišamosios medžiagos parinkimas ir savybių tyrimas 18 psl
33 Lengvo užpildo ir RM santykio nustatymas apdailiniame sluoksnyje ir jo savybių tyrimas
19 psl
34 Porėtų granulių dydžio poveikis lakšto termoizoliacinio sluoksnio fizikinėms mechaninėms
savybėms 21 psl
4 Bendradarbiavimas su projekto partneriais 23 psl
5 Projekto etapai ir tarpiniai rezultatai 24 psl
6 Tyrimų mokslinė vertė 26 psl
7 Išvados ir rekomendacijos 27 psl
8 Literatūra 28 psl
9 Komandiruočių ataskaita 32 psl
10 Projekto išlaidų sąmata 33 psl
7
Įvadas
Šis darbas yra vykdomas pagal tarptautinį EUREKA projektą Е 8790 - Enclosurewasteconcrete
tema ldquoIŠ TECHNOGENINIŲ ATLIEKŲ SUKURTI NEKENKSMINGUS APLINKAI
CEMENTINIUS KOMPOZITUS IR JŲ GAMYBOS TECHNOLOGIJASrdquo ldquoTO DEVELOP
ENVIRONMENTAL FRIENDLY CEMENT COMPOSITES AND THEIR PRODUCTION
TECHNOLOGIES FROM THE TECHNOLOGICAL WASTErdquo Projekto darbai vykdomi pagal
technologijos mokslų sritį (kodas T000) medžiagų inžinerijos kryptį (kodas 08T) Darbo rūšis ndash
taikomieji moksliniai tyrimai ir technologinė plėtra Projektas vykdomas 36 mėnesius Darbų pradžia
ndash 2014-07-01 darbų pabaiga ndash 2017-06-30
Santrauka
Šiame darbe bus sprendžiamos dvi problemos pirma utilizuoti gamyboje susikaupusias
technogenines atliekas Antra ndash technogenines atliekas pritaikyti naujų efektyvių statybinių
kompozitų kūrimui skirtų pastatų atitvarų konstrukcijoms Bus panaudotos pūsto stiklo bei
polistireninio putplasčio trupintos taros atliekų granulės pagamintos iš technogeninių atliekų Bus
sukurta užpiltinė termoizoliacinio cementinio kompozito formavimo masė kuri sukietėjusi užtikrins
šilumos laidumo koeficientą 006 ndash 007 WmmiddotK gniuždymo stiprį ndash 02 MPa laidumo vandens
garams koeficientą micro ~ 50 ir atsparumą ugniai klasę ndash A2
Bus sukurti termoizoliaciniai lakštai skirti klojinių gamybai iš kurių bus galima suformuoti sienų
stogo bei pamatų pado atitvarų tuščiavidures konstrukcijas Klojinius užpildžius termoizoliacinio
cementinio kompozito užpiltine formavimo mase bus suformuotas vientisos vienalytės pastatų
monolitinės atitvaros užtikrinančios šiluminę varžą iki 8 m2middotKW esant sienos storiui apie 05 m
Tokiu būdu suformuotos pastatų atitvaros bus nekenksmingos žmogaus sveikatai draugiškos aplinkai
ir galės tenkinti pasyviems statiniams keliamus reikalavimus
Finansavimo šaltiniai
Pirmus metus (nuo 2014-07 iki 2015-06-30) darbai yra finansuojami iš Europos sąjungos struktūrinių
fondų programos o nuo 2015-07-01 iki 2017-06-30 iš Lietuvos Respublikos biudžetinių lėšų
Projekto tikslas ir uždaviniai
Tikslas yra iš technogeninių atliekų sukurti aplinkai nekenksmingus cementinius kompozitus ir jų
gamybos technologijas ir pritaikyti jas atitvarų gamyboje Tikslo įgyvendinimui reikės išspręsti
sekančius uždavinius
- sukurti termoizoliacinį kompozitą kurio šilumos laidumo koeficientas bus 006 ndash 007
Wm∙K ir jo gamybos technologiją
- iš termoizoliacinio kompozito formavimo masės sukurti armuotus termoizoliacinius lakštus
jų gamybos technologiją bei lakštų gamybos barą
- iš termoizoliacinių armuotų lakštų sukurti klojinių sistemą skirtą atitvarų formavimui
- sukurti automatizuotą cementinio kompozito formavimo mišinių sudėtinių komponentų
dozavimo maišymo ir paruošto produkto padavimo lanksčių žarnų pagalba į darbinę zoną mobilų
įrenginį
- sukurti atitvarų gamybos technologijas lauko sienų stogo pamatų plokštės su
temoizoliaciniu padu
8
1 Mokslinė ataskaitos dalis
11 Projekto tikslai ir uždaviniai
Šiame darbe bus sprendžiamos dvi problemos Pirma utilizuoti gamyboje susikaupusias
technogenines atliekas ir tuo pačiu sumažinti gamtos teršimą Antra technogenines atliekas pritaikyti
naujų efektyvių statybinių kompozitų kūrimui kuriuos būtų galima panaudoti pastatų atitvarų
konstrukcijose užtikrinant joms kokybiškai naujas eksplotacines savybes Sukurti techniniai
sprendimai sumažins gyvenamųjų namų statybos kaštus kartu užtikrindami komfortabilią aplinką
gyvenamuose būsto patalpose
Šių tikslų įgyvendinimui bus panaudotos pūsto stiklo bei polistireninio putplasčio trupintos taros
atliekų granulės Papildomai apdorotos technogeninės atliekos tampa pagrindine žaliava naujo
produkto PS granulių gamyboje Pagamintos porėtos PS granulės sudaro 110 ndash 310 kgm3 užpildo
skirto termoizoliacinio cementinio kompozito kūrimui PPS taros atliekų trupintos granulės buvo
ištirtos ir panaudotos kuriant polistirenbetonį pagal Eureka projektą E3446 ldquoSandplastrdquo 2005 ndash 2006
metais Sukurtas polistirenbetonis su PPS granulių užpildu turi du esminius trūkumus Tai atsparumas
gniuždymui kurio vertės tenkina termoizoliacinių medžiagų savybes tik esant 2divide6 deformacijai
Dėl didelio organikos kiekio kompozito tūryje jo atsparumo ugniai klasė siekė B ndash s1 d0
Vykdant šį projektą stengsimės pašalinti PPS trūkumus keisdami užpildo rūšį ty PPS granules į PS
granules Granulių atsparumas trupinimui siekia 11 ndash 12 MPa o šilumos laidumo koeficientas
priklausomai nuo granulių dydžio svyruoja nuo 005 iki 0077 WmmiddotK Organikos kiekį sieksime
sumažinti iki 7 kgm3 kas leis padiditi kompozito atsparumą ugniai klasę iki A2 Naujai sukurto
termoizoliacinio cementinio kompozito šilumos laidumo koeficientas būtų 006 ndash 007 WmmiddotK ir būtų
skirtas formuoti lauko sienų ndash atitvarų konstrukcijas Kita sukurto kompozito panaudojimo sritis būtų
ndash armuotų termozioliacinių lakštų konstrukcijose Sukurti armuoti termoizolianiai lakštai būtų
panaudoti klojinių gamybai Tokiu būdu klojinių pagalba galėtume suformuoti atitvarų konstrukcijas
sienų stogo bei pamatų pado
Sienų konstrukciją sudarytų klojiniai suformuoti iš armuotų termoizoliacinių lapų užpildyti statybos
objekte užpiltiniu formavimo mišiniu
Stogą formuotų laikančios dviteinės sijos iš abiejų pusių dengtos klojinių lakštais ir tokiu būdu
suformuotos ertmės būtų užpildytos formavimo mišiniu
Pamatų padą sudarytų iš lakštų suformuoti klojiniai kurių apačioje ant izoliuoto grunto būtų iš
užpiltinės termoizoliacijos formavimo mišinio įrengtas termoizoliacinis sluoksnis kurį dengtų
gelžbetoninis laikantis pamatų padasVisuose techniniuose atitvarų konstrukciniuose sprendimuose
klojiniai ir užpiltinė termoizoliacinė cementinio kompozito formavimo masę sudarytų vienalytę
monolitinę atitvarą Reikia pabrėžti kad rišamoji medžiaga visuose kompozituose yra porėtas
betonas kuris užtikrina gerą vandens garų migraciją per atitvarą iš vidaus į lauko pusę cementinis
kompozias ndash pakankamą atsparumą šalčiui o viensluoksnė atitvarų konstrukcija suformuota iš
vienalytės medžiagos numatomą atitvaros šiluminę varžą R iki 8 m2middotKW užtikrins vandens garų
migraciją ty siena bus bdquokvėpuojantildquo o iš technogeninių atliekų pagamintos užpildo granulės (pūsto
stiklo polistireninio putplasčio taros atliekos) leis išspręsti atliekų utilizavimo problemas Pasibaigus
statinio eksplotacijos laikui cementiniai kompozitai galės būti lengvai smulkinami ir gražinti atgal į
gamybą kaip termozioliaciniai betono užpildai
Manome kad EUREKA projektas leis sukurti ir įdiegti į gamybą naujas termoizoliacines medžiagas
ndash pagamintas iš technogeninių atliekų kurios bus apgintos Europiniais patentais Naujai sukurtos
medžiagos ir jų gamybos technologijos galės būti įdomios ir kitoms Europos šalims sprendžiančioms
analogiškas problemas
9
12 Literatūros apžvalga
Siekiant užtikrinti reikiamą sienos šiluminę varžą naudojamos daugiasluoksnės atitvaros
susidedančios iš vidaus tinko AAC blokų termoizoliacinio bei išorės tinko sluoksnių Dažniausiai
termoizoliacinį sluoksnį sudaro mineralinės vatos arba polistireninis putplastis (1 pav)
Toks daugiasluoksnės sieninės atitvaros šiltinimas įgavo sudėtinės termoizoliacijos sistemos (STS)
pavadinimą (STR201102007) Tačiau STS turi trūkumų
- polistireninis putplastis yra nelaidus vandens garams todėl patalpos turi būti
intensyviai ventiliuojamos
- mineralinės vatos plokštės sugeria drėgmę todėl turi būti rengiami specialūs
ventiliuojami fasadai
- polistireninis putplastis yra degi medžiaga Gaisro metu iš abiejų šiltintojų skiriasi
nuodingi lakūs produktai
1 pav Daugiasluoksnės atitvaros siena a ndash AAC su putų polistireniniu putplasčiu b ndash AAC su mineralinės
vatos sluoksniu ir ventiliuojamuoju fasadu c ndash rūsio sienos šiltinimo variantas 1 ndash AAC blokas 2 ndash vidaus
tinko sluoksnis 3 ndash putų polistireno ar mineralinės vatos pluokštė 4 - išorės tinkas 5 - apdailos plyta 6 ndash oro
tarpas 7 ndash hidroizoliacija 8 - apsauginė plėvelė 9 ndash gruntas (Захарченко еt al 2009)
Įvertinus išvardintus STS trūkumus galima teigti kad pastaruoju metu tampa vis aktualesniu
lengvųjų termoizoliacinių statybinių kompozitų panaudojimas Pastatų statyboje yra naudojamos
progresyvesnės monolitinių sienų gamybos technologijos (Marčiukaitis 2007) Išorinės sienos
daromos iš lengvo betono (putbetonio keramzitbetonio) šiluminei varžai padidinti daromos
sluoksniuotos monolitinės sienos su termoizoliacinių polistireninio putplasčio arba mineralinės vatos
plokščių įdėklais iš abiejų pusių apsaugotais betono sluoksniu Pagal šią technologiją sudėtiniai
atitvarų elementai tarpusavyje jungiami jungčių kurios yra fiksuojamos užpiltiniuose lengvo betono
sluoksniuose pagalba
Formuojant lakštinius gaminius iš portlandcemenčio ir vandens svarbu gauti stabilią cemento tešlą
kurią galima būtų paskleisti plonu sluoksniu ant formos dugno paviršiaus Tokį efektą galima pasiekti
naudojant superplastiklius tarp kurių dažniausiai į cementinį mišinį pridedami nedideli kiekiai
(01divide15 ) polikarboksilatų Šie priedai efektyviai disperguoja cemento daleles dengdami jas plonu
10
monomolekuliniu sluoksniu Polikarboksilatinių superplastiklių aukšta dispergavimo geba aiškinama
didesnio kiekio uždaryto tarp cemento dalelių vandens išsilaisvinimu į aplinkinį tirpalą Ir nors
plastikliai lėtina cemento hidratacijos procesą tačiau galutiniame jų poveikyje suformuoti gaminiai
įgauna didesnį mechaninį stiprumą (Ramachandran 1998 Houst et al 2008)
Jei ruošiant cemento mišinius naudojami OĮP tai susidarę oro burbuliukai sukimba su hidratuoto
cemento dalelėmis kurių masė padeda disperguoti oro burbuliukus mišinyje ir tuo pačiu mažina jų
polinkį slinkti prie paviršiaus t y flotacijos jėga mažina dalelių nusėdimo galimybes ir greitį
(Lianxiang and Kevin 2005) Priklausomai nuo cemento dalelių sunkio ir įtrauktų oro burbuliukų
kiekio gauname atitinkamo tankio cementinę tešlą kuri sukietėjusi sudaro porėtą betoną (Sinica et al
2005) Atkreipiamas dėmesys į tai kad cementinės tešlos porizacijos procese svarbų vaidmenį vaidina
vanduo Vandens kiekis daro tiesioginį poveikį betono mišinio slankumui Didėjant slankumui
cementinė tešla geba įtraukti didesnį oro kiekį ir tuo pačiu didinti jos porėtumą Tačiau jei betono
mišinio slankumas viršija 150 mm didesni oro burbuliukai dėl plūdurumo jėgų pasidaro mažiau
stabilūs ir bendras oro kiekis betono mišinyje sumažėja (Du and Folliard 2005) Kitas OĮP kaip PAM
poveikis yra kai kurių hidrofobinių dalelių dėl tirpalo paviršiaus įtempimo sumažinimo
hidrofilizacija Rezultate šių dalelių paviršius legvai ir kokybiškai pasidengia cementiniu skiediniu
kas be OĮP butų atlikti problematiška (Kligys 2009)
Betonų stiprumo didinimui ir jų tankio mažinimui yra naudojami pucolaniniai priedai Tai yra aktyvūs
mineraliniai priedai kurie kambario temperatūroje reaguoja su Ca(OH)2 Šių reakcijų metu susidaro
kalcio hidrosilikatai hidroaliuminatai ir kt hidratai kurie didina cementinio akmens stiprumą
Pucolaninėse medžiagose pagrindiniai aktyvūs komponentai yra Al2O3 SiO2 Fe2O3 (Xu and Chung
2000a Brykov et al 2010) Pagal saveiką su Ca(OH)2 yra priedai kurių pagrindą sudaro amorfinis
SiO2 (diatomitai trepeliai opokos SiO2 mikrodulkės ir kt) priedai kurių pagrindą sudaro degtas
molis ndash metakaolinas pelenai šlakai ir kt bei priedai kurių pagrindą sudaro stiklo būsenos silikatai
ir aliumosilikatai (tufai penzos ir kt Zain et al 2000) Reikia atkreipti dėmesį į tai kad degto molio
pagrindinis komponentas ndash inertinis kaolinitas ndash dehidratuojasi ir pereina į aktyvų amorfizuotą
metakaolinitą (Al2O3 2SiO2 Quercia et al 2012) Jam reaguojant su kalkėmis Ca(OH)2 susidaro
hidrogelenitas (2CaO∙Al2O3 SiO2∙8H2O) ir C-S-H(1) kurie lemia pirminį cemento tešlos kietėjimą ir
stiprį nes jo hidratacijos greitis yra didesnis nei amorfinių SiO2 pucolanų (Davraz and Gunduz 2005)
(Oğuzhan Keleştemur and Bahar Demirel 2015) šaltinyje tirtas metakaolino poveikis betono
savybėms Nustatyta kad iki 15 metakaolino pakaitalas gali šiek tiek atlikti superplastiklio
funkcijas užtikrina betono smulkiųjų porų susidarymą ir didina jo ilgaamžiškumą Išsamiai
metakoalino ir ir pelenų kompleksinio priedo poveikį mišinių ir betonų savybių gerinimui mišinių
rišimosi ir kietėjimo laikui tyrė D Šnelson ir kt Nustatyta kad mišinių konsistencijai pagrindinę
įtaką turi metakaolinas
Įvairių naturalių pucolaninių priedų poveikį keičiant jais portlandcementį ištyrė Kenal Celik ir kt
Nustatyta kad šie priedai kurių sudėtyje yra aktyvių aliuminio ir silicio oksidų gali būti efektyviai
panaudoti gaminant stabilių savybių produktus gerinant betono mišinių plastiųkumą bei gaminių
stiprumines savybes Pucolanų panaudojimas betonuose reikalauja padidinto vandens kiekio
formavimo mišiniuose todėl patariama vartoti vandens poreikį mažinančių priedų Apie pucolaninių
priedų poveikį betono savybėms yra paskelbta nemažai duomenų įvardijančių jų teigiamą poveikį
betono savybėms (Jorge ITobon at al 2015 Ameer A Hilal et al 2015 Ru Ji et al 2015)
Įvertinant orą įtraukiančių pucolaninių ir plastifikuojančių priedų poveikį cementinės tešlos ir betono
savybėms bei plonasluoksnių lakštų formavimo specifiką ir mūsų anksčiau atliktų tyrimų rezultatus
buvo parinkti tokie efektyvūs modifikuojantieji priedai
- OĮP bdquoUfapore TCOldquo priedas kurio kiekis užtikrina PPS trupinių hidrofilizaciją ir smulkių porų
susidarymą termoizoliacinio kompozito matricoje
- pucolaninis cemento (10) pakaitalas - MK mažinantis cementinės tešlos ir cementinio akmens
tankį didinantis skiedinio klampą ir stimuliuotis produkto stiprio augimo greitėjimą
- naujos kartos polikarboksilatinis superplastiklis Castament FS-40 kurio 02
portlandcemenčio masės kiekis palengvina lakštų sluoksnių formavimą ir didina galutinio produkto
stiprį
11
Šiame darbe pateikiamas visų išvardintų priedų poveikis cementinių termoizoliacinių kompozitų ir
lakštų sluoksnių savybėms Ir tarplakštinių ir lakštų termoizoliacinių kompozitų matricą sudaro porėta
cementinė tešla o lengvuoju užpildu tarnaja dirbtinių arba technogeninių medžiagų porėtos granulės
((polistireninio putplasčio panaudotos taros trupiniai bei sferinės pūstojo stiklo granulės pagamintos
iš stiklo duženų) Weigler and Karl 1980 Синицa et al 2013 Limbachiya and Meddah 2012))
Naudojant bei utilizuojant šiuos užpildus kartu būtų sprendžiama ir ekologinė problema (Сеземан еt
al 2013) Preleminariai išmatuotas sukurto kompozito šilumos laidumo koeficientas siekia apie 007
WmmiddotK kas užtikrina 7 m2WK sienos šiluminę varžą esant jos storiui 05 m
Mūsų darbo objektas ir tikslas ndash cementinių ir termoizoliacinių kompozitų ir apdalos lakštų sluoksnių
sudėčių parinkimas ir savybių tyrimas bei lakštų gamybos technologijos sukūrimas
2 Žaliavos ir tyrimų metodika
21 Žaliavos
Termoizoliaciniams kompozitams paruošti naudotas UAB bdquoAkmenės cementasldquo CEM I 425 R
markės portlandcementis atitinkantis LST EN 197-12011 standarto reikalavimus Cemento cheminė
ir mineralinė sudėtys bei charakteristikos pateiktos 1 lentelėje
1 lentelė Portlandcemenčio sudėtys ir charakteristikos
Cheminė sudėtis
SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO K2O+Na2O SO3 Kaitmenys Netirpmenys
2076 612 337 6350 401 103 080 023 007
Mineralinė sudėtis Rišimosi trukmė min Savitasis paviršius cm2g
C3S C2S C3A C4AF Pradžia Pabaiga 4200
4854 1529 1040 1017 140 190
Metakaolinas (MK) ndash įmonės UAB Stikloporasldquo technologinė atlieka gauta pūsto stiklo granulių
gamybos metu Savitasis MK paviršius ndash 8650 cm2g piltinis tankis ndash 480 kgm3
Kaip rišamoji medžiaga (RM) buvo naudoti abiejų cementų bei metakaolino kaip 10 cemento
pakaitalo sausieji mišiniai
Cemento ir užpildų tarpusavis turinis santykis kompozituose bei VC santykis buvo nustatomas
eksperimentiniu keliu atsivelgiant į technologines kompozito gavimo galimybes bei jo užsiduotų
savybių verčių
Orą įtraukiantis priedas (OĮP) naudojamas termoizoliaciniam sluoksniui suformuoti ndash bdquoUfapore
TCOldquo balti milteliai turintys 94 aktyviosios medžiagos Priedo kiekis iki 01 RМ masės
Polikarboksilatinis superplastiklis naudojamas visuose kompozituose - Castament FS-40 ndash gelsvi
milteliai Priedo kiekis ndash 02 RM masės
Pagalbinės medžiagos Stiklo audinio bdquoSakretldquo firmos armavimo tinklelis akelių dydis ndash 4 x 4 cm
atitinkantis LVS 203-22005 Latvijos standarto
Kaip užpildas taip pat naudotos 3-jų skirtingų frakcijų ir piltinio tankio pūstojo stiklo granulės (2
lentelė) pagamintos UAB bdquoStikloporasldquo ir polistireninio putplasčio taros smulkūs trupiniai iki 2 mm
dydžio
12
2 lentelė PS ir PPS granulių frakcijos tankis ir šilumos laidumas
Grūdelių skersmuo mm Piltinis tankis kgm3 Šilumos laidumo koeficientas WmmiddotK
PS iki 2 190 0077
PS 4divide8 140 0059
PPS 8-16 120 0052
PPS iki 2 15 0038
22 Tyrimų metodika
Portlandcemenčio rišimosi trukmė buvo nustatyta remiantis standartine metodika LST EN 196-
32005 о savitasis paviršius ndash Bleino prietaisu pagal (LST EN 1097-62010) metodiką
Užpildų (pūstojo stiklo ir polistireninio putplasčio granulių) piltiniai tankiai buvo nustatomi remiantis
(LST EN 3310-12003) Modifikuotos cementinės tešlos egzoterminiam efektui tirti buvo naudojami
laboratorijoje sukonstruotas temperatūros matavimo prietaisas ir sukurta metodika (Antonovič and
Goberis 2003) Rišamoji medžiaga (RM) buvo ruošiama sausai maišant portlandcementį su 10
metakaolino pakaitalu laboratorinėje bdquoVarimixer bearldquo maišyklėje 3 min esant 60 apsmin maišyklės
veleno sukimosi greičiui Ruošiant formavimo mišinius RM kartu su vandeniu ir modifikuojančiais
priedais (FS-40 visuose atvejuose OĮP ndash formuojant termoizoliacinį sluoksnį) buvo maišoma dar 1
min o supylus užpildus (PS visuose atvejuose PPS - formuojant tik termoizoliacinį sluoksnį) dar 2
min esant tam pačiam sukimosi greičiui
Kompozitų formavimo mišiniai buvo ruošiami MXP 1602E maišyklės pagalba (esant jos sukimosi
ašies greičiui 225 apsmin) permaišant 2 min bėgyje visus komponentus (cementą vandenį ir
priedus OĮP ir superplastiklį) išskyrus porėtus užpildus Užpildai buvo dedami į mišinį pačiam
maišymo gale ir maišymas trukdavo dar 5 min esant 60 apsmin greičiui Mišiniai buvo supilami į
skirtingų matmenų formas iš kurių sukietėję bandiniai buvo išformuojami po 2 parų Tolesnis jų
kietėjimas vyko ant grotelių virš vandens klimatinėje kameroje 26 parų bėgyje esant temperatūrai
(20plusmn3) ordmC Po to bandiniai buvo džiovinami 105ordm C temperatūroje (bandiniai su PPS užpildu - iki 50
ordmC) iki pastoviosios masės ir buvo nustatomos jų savybės Sausasis tankis gniuždymo ir lenkimo
stipriai buvo nustatomi taikant (LST EN 1602+ AC+P LST EN 826 LST EN 12089) metodikas
Nustatant kompozito stipruminių savybių vertes buvo pasinaudota komputerizuota įranga
ldquoHaunsfield ndash H10KS)
Bandinių šilumos laidumo koeficientas λ10 buvo nustatomas pagal (LST EN 12664+AC+P) prietaiso
bdquoλ ndash meter EP500ldquopagalba (bandinių matmenys ndash 400x400x100mm)
Naudotų priedų poveikį cementinei matricai (cemento mineralų hidratacijos egzoterminiam efektui)
nustatyti buvo naudotasi (Antonovich and Goberis 2003) metodika išlaikant eksperimento metu
vienodą (037) VC santykį
Kompozito bandinių sorbcinis drėgnis buvo nustatomas pagal (LST EN ISO 1257) metodiką iš-
laikant bandinius (20 plusmn3)ordmC temperatūroje virš K2CO3 NaBr (NH4)2SO4 ir K2SO4 tirpalų kurių
sočiųjų garų drėgnis siekė atitinkamai 43 58 81 ir 94
Sukietėjusių kompozitų struktūrai bei kontakto zonos su pagrindu analizei atlikti naudotas
kompiuterizuotas optinis mikroskopas Motic su skaitmenine kamera (didinimas iki 100 kartų)
Rentgeno struktūriniai tyrimai atlikti difraktometru DRON-7 kurio antikatodas varinis filtras -
nikelinis anodo įtampa ndash 30 kV anodo srovė 12 mA goniometro plyšeliai (05 1 15)mm smailių
iššifravimui naudota ICDD duomenų bazė
3 Eksperimentinė dalis
31 Termoizoliacinis kompozitas su PS ir PPS granulėmis
Formuojant kompozitus su skirtingomis PS granulių frakcijomis reikėjo surasti optimalų frakcijų
tarpusavio santykį Kadangi lengvus užpildus patogiausia matuoti tūrio vienetais bei apribojus
13
cemento sąnaudas iki 150 kgm3 (cemento piltinis tankis 1130 kgm3) ir prilyginus visą sausųjų
komponentų tūrį 100 (atitinkančių 5 tūrio dalims) gavome kompozito sudėtis pateiktas 3 lentelėje
Siekiant nustatyti lengvojo kompozito užpildo frakcijos stambumo ir kiekio poveikį kompozito
tankiui ir stipriui buvo tiriami kompozito bandiniai suformuoti pagal K-1divideK-6 sudėtis (3 lentelė)
OĮP kiekis formavimo mišiniuose buvo didesnis nei kompozitų su AAC trupiniais atveju ir siekė
0045 cemento masės todėl kad reikėjo hidrofilizuoti užpildo granules bei gauti lengvesnę
porizuotą matricą (2 pav)
3 lentelė Kompozitų su pūstojo stiklo granulėmis sudėtys
Kompozito
šifras
Sudėtis
Cementas tūrio dalys
PS granulių frakcijų tūrių dalys
PPS granulių tūrio dayis
8divide16 mm 4divide8 mm le4 mm le4 mm
K-1 083 500 - - -
K-2 083 - 500 - -
K-3 083 - - 500 -
K-4 083 166 166 166 -
K-5 083 250 125 125 -
K-6 083 300 100 100 -
K-7 057 279 - - 221
K-8 048 279 - - 221
K-9 04 279 - - 221
K-10 036 310 100 - 090
K-11 036 300 100 - 100
2 pav OĮP kiekio poveikis cementinės tešlos tankiui (Kligys 2009 Sinica et al 2009)
Atliktų tyrimų rezultatai rodo kad termoizoliacinio kompozito tankis pagrinde priklauso nuo
cementinės matricos kiekio kompozite ir beveik nepriklauso nuo pūstojo stiklo granulių frakcijos
stambumo Pavyzdžiui formuojant kompozitą kuriame cemento ir pūstojo stiklo granulių tūrinis
santykis siekia 0834 gaunamų kompozito bandinių tankis kinta nuo 390 kgm3 kai naudojamos
8divide16 mm stambumo granulės iki 410 kgm3 kai naudojamos le 4 mm stambumo granulės (3 lentelė
K-1divideK-3 kompozito sudėtys)
Analogišką tankį (390 kgm3) gauname naudojant užpildo frakcijų mišinį kuriame stambių vidutinių
ir smulkių pūsto stiklo granulių tūrinis santykis siekė 133133133 (4 lentelė K-4 kompozito
sudėtis) Ir tik padidinus stambios frakcijos pūstojo stiklo granulių tūrį mišinyje iki santykio 211
kompozito tankis sumažėjo iki 370 kgm3 (4 lentelė K-5 kompozito sudėtis) o kai stambių granulių
tūrinis santykis dar padidėjo iki 240808 gavome lengvąjį termoizoliacinį 320 kgm3 tankio
14
kompozitą (3 lentelė K-6 kompozito sudėtis) Suformuotų skirtingo tankio kompozito bandinių
gniuždymo stiprio vertės pateiktos 3 paveiksle
3 pav Termoizoliacinio kompozito bandinių gniuždomasis stipris Kompozito bandinių šifrai atitinka 3
lentelės duomenis
Kaip rodo 3 pav rezultatai didžiausiu stipriu (09 MPa) pasižymi 410 kgm3 tankio kompozitas K-1
(3 pav K-1 stulp) Esant kompozito tankiui 320 kgm3 jo gniuždomasis stipris yra dar pakankamas
ndash 035 MPa (3 pav K-6 stulp) Suformuoti kompozito K-1 divide K-6 bandiniai pateikti 4 pav Matome
kad gautų kompozitų struktūra yra vienalytė t y užpildų ir rišamosios medžiagos tarpusavio santykis
yra adekvatus
Siekiant gauti kuo mažesnį kompozito šilumos laidumo koeficientą mažinome jo tankį Gauto
kompozito gniuždomojo stiprio esama atsarga (pakanka 02 MPa) leido tai padaryti palaipsniui
mažinant portlandcemenčio kiekį nuo 150 kgm3 iki 100 kgm3 kompozite (4 lentelė) bei panaudojant
vietoje smulkiosios (le4 mm) PS granulių frakcijos smulkiąją (le4 mm) PPS trupinių frakciją (4
lentelė K-7divideK-10 kompozito sudėtys) bei panaudojus tarpinę (4divide8 mm) pūsto stiklo granulių frakciją
(4 lentelė K-11 kompozito sudėtis)
K-1 K-2 K-3
K-4 K-5 K-6
4 pav Kompozito bandinių suformuotų pagal K-1divideK-6 sudėtis struktūra
15
4 lentelė Palengvinto termoizoliacinio kompozito savybės
Kompozito
Šifras Tankis kgm3
Stipris MPa Šilumos laidumo koeficientas λ10 WmmiddotK
Gniuždymo Lenkimo
K-7 305 072 026 0114
K-8 260 039 019 0105
K-9 250 030 018 0095
K-10 245 026 017 0070
K-11 240 020 015 0069
Pastaba kompozito sudėtys atitinka 5 lentelės sudėtims
Apsistoti ties K-11 kompozito sudėtimi padėjo jo struktūros tyrimai Kompozito bandinių (K-7divideK-
10) skerspjūvio nuotraukos (5 pav) parodė kad užpildo grūdeliai netolygiai pasiskirstė cementinėje
matricoje o kai kur tarp matricos ir užpildų pasitaiko oro tuštumų
K-7 K-8 K-9
K-10 K-11
5 pav Kompozito bandinių suformuotų pagal K-7divideK-11 sudėtis struktūra
Įvertinus šiuos trūkumus kompozito struktūroje buvo atliktas K-10 sudėties koregavimas
portlandcemenčio kiekis liko toks pat (100 kgm3) o tam kad pasiekti tolygų užpildų pasiskirstymą
bei išvengti oro tuštumų struktūroje buvo palaipsniui didinamas pūsto stiklo stambios frakcijos kiekis
(nuo 126 iki 300 tūrio dalių) bei pridėta 1 tūrio dalis 4divide8 mm skersmens pūsto stiklo granulių ty
abiejų frakcijų pūsto stiklo granulių ir polistireninio putplasčio smulkios frakcijos tarpusavio tūrinis
santykis sudarė 311 (3 ir 4 lentelės K-11) Atlikti šio kompozito savybių tyrimai parodė kad esant
jo tankiui 240 kgm3 gniuždomasis stipris siekia 02 MPa o šilumos laidumo koeficientas ndash 0069
WmmiddotK (3 lentelė K-11)
Tolesni kompozito tyrimai buvo atlikti kompleksiškai nustatant rišamosios medžiagos ir užpildo
(pūsto stiklo granulių bei polistireninio putplasčio taros trupinių kiekio poveikį kompozitų tankiui
stiprumui šilumos laidumui laidumui vandens garams susitraukimui džiūstant bei atsparumo šalčiui
Bandinių formavimo sudėtys pateiktos 5 lentelėje o gauti tyrimų duomenys 6 7 8 9 10 ir 11
paveiksluose
16
5 lentelė Kompozitinės medžiagos formavimo mišinių sudėtys
Kompozito
sudėties Nr
Rišamosios
medžiagos
kiekis kgm3
Pūstojo stiklo granulių tūrinis santykis
Polistireninio putplasčio
taros granulių tūrinis
santykis
(8divide16) mm (4divide8) mm (0divide2) mm (0divide2) mm
1 700 3 1 1 -
2 1000 3 1 1 -
3 1300 3 1 1 -
4 700 3 1 - 1
5 1000 3 1 - 1
6 1300 3 1 - 1
Pastaba Užpildų kiekis bandiniuose (100) buvo prilygintas 5 tūrio dalims
6 pav Rišamosios medžiagos kiekio priklausomybė kompozitų tankiui
7 pav Kompozitų tankio priklausomybė šilumos laidumui
Tankio ir šilumos laidumo koeficiento mažiausios vertės priklauso nuo rišamosios medžiagos kiekio
esant 70 kgm3 ir panaudojus polistireninio putplasčio granules gaunamas mažiausias tankis tuo pačiu
ir mažiausia šilumos laidumas Šiuo atveju kompozitų stiprumas būna mažiausias bet pakankamas
užsiduotoms vertėms (8 pav) ty stipris gniuždant siekia virš 03 MPa o stipris lenkiant ndash 015 MPa
(9 pav) Tuo atveju kompozitų atsparumas šalčiui net po 100 šaldymo ciklų didina kompozitų stiprį
gniuždant (dėl tolesnio cemento mineralų hidratacijos proceso vykstančio bandymo metu) (10 pav)
Analizuojant kompozitų struktūrą po 100 šaldymo ciklų jokių suirimo požymių nepastebime tai
reiškia jog kompozitai atsparūs šalčiui (11 pav) Atsparumas šaldymui bandymas 4 5 sudėties
kompozitams dar vyksta todėl rezultatai nepateikti
17
8 pav Rišamosios medžiagos kiekio priklausomybė kompozitų vidutiniam gniuždymo stipriui
9 pav Rišamosios medžiagos kiekio priklausomybė kompozitų vidutiniam lenkimo stipriui
10 pav Kompozitų vidutinio gniuždymo stiprio priklausomybė nuo šaldymo ciklų
a b c d 11 pav Kompozitai po 100 šaldymo ciklų a ndash 1 sudėtis b ndash 2 sudėtis c ndash 3 sudėtis d ndash 6 sudėtis
18
32 Lakštų rišamosios medžiagos parinkimas ir savybių tyrimas
Šie tyrimai labai aktualūs lakšto apdailino sluoksnio formavimo mišiniui kurį kaip tik ir sudaro
portlandcementis FS40 polikarboksilatas ir 10 portlandcemenčio keičiantis MK Technologiškai
yra svarbu kad formuojant po pirmo pasluoksnio suformavimo galima būtų kuo greičiau įspausti
armuojantį stiklo audinio tinklelį į cementinę tešlą Tai padėjo atlikti 10 portlandcemenčio
keičiantis MK ir 02 PC masės polikarboksilatinio superplastiklio FS ndash 40 priedas
FS-40 polikarboksilatinio superplastiklio ir MK poveikis portlandcemenčio mineralų hidratacijai
pateiktas 12 pav
12 pav Egzotermijos efekto temperatūrų kaitos priklausomybė nuo laiko 1 ndash PC 2 ndash PC + FS40 3 ndash PC +
MK 4 - PC + MK + FS40
Gauti duomenys rodo kad ir MK ir FS-40 priedai lėtina PC mineralų hidrataciją bei žemina
egzoterminio efekto temperatūrą jei gryno cemento Tegzo = 95 ˚C tegzo = 420 min (12 pav 1 kr) tai
esant mišinyje abiems priedams Tegzo sumažėja iki 65 ˚C o tegzo pailgėja iki 1070 min (12 pav4 kr)
Šių priedų poveikis siūlių sukietėjusio skiedinio tankiui pateiktas 13 pav
13 pav Superplastiklio priedo ir MK pakaitalo poveikis sukietėjusio cemento skiedinio tankiui 1 ndash PC 2 ndash
PC + FS40 3 ndash PC + MK 4 - PC + MK + FS40
13 pav duomenys rodo kad superplastiklio priedas padidina sukietėjusio skiedinio tankį 125 (13
pav 2 kr) tuo tarpu MK pakaitalas jį 10 mažina 13 pav 3 kr) todėl abiejų medžiagų (priedo ir
pakaitalo) poveikyje tankis sumažėjo nežymiai (apie 5 ) Jų poveikis gniuždymo stipriui pateiktas
14 o lenkimo ndash 15 pav
0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000
20
30
40
50
60
70
80
90
100T
emp
erat
ucircra
0C
Laikas min
1
3
2
4
19
14 pav Superplastiklio priedo ir MK pakaitalo poveikis sukietėjusio cemento skiedinio gniuždymo stipriui 1
ndash PC 2 ndash PC + FS40 3 ndash PC + MK 4 - PC + MK + FS40
15 pav Superplastiklio priedo ir MK pakaitalo poveikis sukietėjusio cemento skiedinio lenkimo stipriui 1 ndash
PC 2 ndash PC + FS40 3 ndash PC + MK 4 - PC + MK + FS40
Atliktų tyrimų rezultatai parodė kad superplastiklio priedas padidina kaip gniuždymo taip ir lenkimo
sukietėjusio skiedinio stiprį atitinkamai 8 ir 26 (14 ir 15 pav 1 ir 2 kr) tuo tarpu MK daro
teigiamą poveikį tik lenkimo stipriui (15 pav 3 kr)
33 Lengvojo užpildo ir RM santykio nustatymas apdailiname sluoksnyje
ir jo savybių tyrimas
Siekiant pagerinti apdailinio sluoksnio termoizoliacines savybes į formavimo mišinį buvo pridedama
smulkiosios iki 2 mm PS frakcijos granulių kurių tūris sudarė atitinkamai 25 ir 50 RM tūrio
Tankio ir stipruminių savybių kaita priklausomai nuo PS granulių tūrio pavaizduota 16 ir 17 pav
20
16 pav Apdailinio sluoksnio tankio priklausomybė nuo PS granulių tūrio formavimo mišinyje
1 ndash 0 2 ndash 25 3 ndash 50
17 pav Apdailinio sluoksnio gniuždymo stiprio priklausomybė nuo PS granulių tūrio formavimo mišinyje
1 ndash 0 2 ndash 25 3 ndash 50
18 pav Apdailinio sluoksnio lenkimo stiprio priklausomybė nuo PS granulių tūrio formavimo mišinyje
1 ndash 0 2 ndash 25 3 ndash 50
Gauti duomenys rodo kad sukietėjusio skiedinio tankis ir stiprumas proporcingai mažėja nuo PS
granulių tūrio didėjimo formavimo mišinyje Optimalus PS užpildo kiekis buvo nustatytas lyginant
suformuotų plokštelių fasado paviršius (19 pav)
21
19 pav Apdailinio sluoksnio paviršiaus kokybės priklausomybė nuo PS granulių tūrio formavimo
mišinyje 1 ndash 25 2 ndash 50 3- 60 4 ndash 75
Vizualiai lyginant gautų paviršių kokybę galima teigti kad PS granulių tūris formavimo mišinyje
turi būti ne didesnis kaip 50
34 Porėtų PS granulių dydžio poveikis lakšto termoizoliacinio sluoksnio fizikinėms
mechaninėms savybėms
Nustatant PS granulių dydį iš pradžių buvo panaudotos ir stambiosios (8divide16 mm) frakcijos granulės
tačiau tokio kompozito sukibimas su apdailinio sluoksnio stiklo tinkleliu nebuvo kokybiškas dėl
stambių neužpildytų cementine tešla ertmių tarp užpildo granulių Dėl šios priežasties šių bandinių
lenkimo stipris nesiekdavo net 01 MPa o pats bandinys išsisluoksniuodavo (20 pav) tuo tarpu
vidutinės (4divide8 mm) ir smulkiosios (iki 2 mm) PS frakcijos bandiniai po bandymo likdavo
neišsisluoksniavę Norint pagerinti badinių su stambiąja PS frakcija sukibimą su tinkleliu teko
naudoti daugiau cementinės tešlos glaistant ja ant tinklelio paviršiaus nes tešla prasmukdavo pro
tinklelio akutes į ertmes tarp stambiosios frakcijos granulių kas blogino kompozito termoizoliacines
savybes Todėl stambiosios frakcijos granulių tolesniuose tyrimuose teko atsisakyti 6 lentelėje
pateiktos tirtų kompozitų savybių vertės Geriausiomis termoizoliacinėmis savybėmis pasižymi LV
ndash 7 sudėties kompozitas kurio šilumos laidumo koeficientas turi mažiausią vertę ndash 0075 WmmiddotK o
jo stipruminės savybės ne žymiai nusileidžia kitų kompozitų su didesniu RM kiekiu savybėms 20
pav pateikta kompozito bandinių struktūra su stambiosios ir smulkiosios PS frakcijų granulėmis
20 pav Termoizoliacinio sluoksnio bandinių vaizdas po lenkimo stiprio nustatymo bandiniai su stambia PS granulių frakcija (be numeracijos) smulkiosios ir vidutinės frakcijos bandiniai
pažymėti 32 ir 52
22
6 lentelė Kompozitų su porėtais užpildais savybės
Kompozitų šifrai atitinka 3 lentelės šiframs
Lenkimo stipris buvo nustatomas bandant prizmes su įtvirtintu iš abiejų pusių stiklo audinio tinkleliu
a b
21 pav Lakšto termoizoliacinio sluoksnio struktūra kai užpildą sudaro PPS (30 visų užpildo tūrio)
ir PS granulės a ndash stambiosios frakcijos b ndash smulkiosios frakcijos (LV ndash 5) sudėtis ir smulkiosios ndash
vidutinės frakcijos (LV- 7) sudėtis
Kompozito
šifras
Sausasis tankis
kgm3
Gniuždymo
stipris MPa
Lenkimo stipris
MPa
Šilumos laidumo
koeficientas 10
W(mK)
LV-1 420 065 070 0135
LV-2
LV -3
LV-4
LV-5
LV-6
LV-7
385
375
355
330
280
240
060
055
050
050
045
040
065
050
050
045
040
030
0130
0125
0100
0090
0080
0075
23
4 Bendradarbiavimas su projekto partneriais
Glaudžiausias bendradarbiavimas buvo vykdomas su Projekto partneriu iš Lietuvos ndash UAB ldquoElnet
Grouprdquo Ūkio subjektas pastoviai buvo supažindinamas su vykdomais moksliniais tyrimais bei
gautais tyrimų rezultatais Buvo diskutuojama kaip būtų galima juos įgyvendinti praktikoje Darbų
pasiskirstimas tarp Projekto partnerių reikalauja tampraus bendradarbiavimo kad ūkio subjektas
galėtų sukurti technologinę įrangą sugebančia pasiekti tyrimais nustatytus cementinio
termoizoliacinio kompozito technologinius parametrus Kartu buvo išbandomi technologinių
įrengimų ndash maišyklės formavimo mišinio sudėtinių komponentų maišymo principas bei darbinio
maišyklės veleno konstrukcija Daug problėmų kėlė paruošto mišinio transportavimas lanksčių žarnų
pagalba į tarpą tarp klojinių Cementinio termoizoliacinio kompozito sudėtiniai komponentai ndash
užpildo granulės (padengtos apvalios pūsto stiklo tuščiavidurės formos kevalu) turi nedidelį
atsparūmą gniuždymui ir veikiant didesnei spaudimo jėgai turi galimybę suirti Bendradarbiaujant
su Slovakijos firma bdquoSTROJSTAV CMldquo ši problema buvo išspręsta
Su Projekto partneriais iš Čekijos buvo bendraujama elektroniniu paštu per skaipą bei betarpiškai
susitinkant komandiruočiu metu Pirmoje komandiruotėje buvome susitikę su mokslinės dalies
vadove Eva Navratilova kuri sutiko būti mūsų Projekto doktorantės Jurgos Šeputytės-Jucikės
praktikos Prahos technikos universitete vadove Praktikos metu kartu su vadove buvo atliekami
cementinio termoizoliacinio kompozito struktūrinia tyrimai įvertinant sudėtinių komponentų
tarpusavio jungties pobūdį Libereco technikos universitete su Projekto partneriu Janu Novaku
aptarėme bendradarbiavimo galimybes kartu atliekant akustinių perdangų smūginių garsų slopinimo
sistemų tyrimus Lietuvoje buvo suformuoti bandiniai o Libereco universitete atliekami triukšmo
slopinimo sistemos elementų dinaminio standžio matavimai Šie tyrimai yra tęsiami Komandiruočių
metu Čekijos ūkio subjekto atstovas Vaclovas Vachuška supažindino su poretų granulių gamyba iš
maltų šlako atliekų ir kartu numatėme jų panaudojimo galimybę akustinių grindų konstrukcijose bei
sieninių panelių gamyboje Bendradarbiavimas tarp partneriu bus tęsiamas per visą Projekto
vykdymo laikotarpį
24
5 Projekto etapai ir tarpiniai rezultatai
Pirmame projekto etape turėjome parinkti termoizoliacinio cementinio kompozito skirto sienų
konstrukcijoms formavimo mišinio parametrus Darbo eigoje nustatyta kad termoizoliacinio
cementinio kompozito matrica turi sudaryti porizuota cementinė tešla modifikuota pūsto stiklo
gamybos atlieka ndash metakaolino priedu Kompozito užpildu kuris sudaro 100 tūrio yra
kombinuotos PS granulės pagamintos iš stiklo duženų miltų ir polistireninės taros susmulkinti
trupiniai PS granulės yra skirtingų frakcijų nuo 4 iki 16 mm dydžio ir kompozite tartusavyje liečiasi
tokiu būdu suformuodami termoizoliacinės medžiagos bdquokarkasąldquo PPS smulkūs trupiniai užpildo
tarpus tarp PS granulių ir tokiu būdu mažino laisvo oro erdvę kompozito struktūroje Šis faktorius
turi tiesioginę įtaką kompozito šilumos laidumo vertei Kompozito užpildas tarpusavyje jungiamas
plonu porizuotos modifikuotos cementinės tešlos sluoksniu Taip yra gaunamas lengvas cementinis
termoizoliacinis kompozitas kurio tankis siekia 230 ndash 250 kgm3 šilumos laidumo koeficientas yra
apie 007 WmmiddotK gniuždymo stipris apie 03 MPa
Kitas uždavinys buvo sukurti termoizoliacinio cementinio kompozito gamybos technologiją
Sprendžiant šią užduotį buvo ištirtas modifikuojančių priedų ir jų maišymo trukmės poveikis
cementinės matricos savybėms rišamosios medžiagos ir skirtingos frakcijos granulių kiekio įtaka
termoizoliacinio sukietėjusio kompozito savybėms Atlikti moksliniai tyrimai leido parinkti
formavimo mišinių maišymo trukmę sudėtiniu komponentų padavimo į formavimo mišinio
paruošimo maišyklę eiliškumą rišiklio rišimosi laikus įvertinant priedų poveikį cemento mineralų
hidratacijos procesui Nustatyta kad pradiniame etape reikia vandenyje permaišyti orą įtraukiatį ir
mišinį plastifikuojanti priedus ir cementą po to maišyti PPS smulkius trupinius ir tik po to į
formavimo mišinių paruošimo maišyklę dėti PS granules Bendra formavimo mišinio paruošimo
trukmė siekia 7 ndash 10 min Laboratorinėmis salygomis paruoštu formavimo mišiniu buvo užpildomos
bandinių formavimui skirtos formos Suformuoti bandiniai iš formų buvo išimami po 12 val
sudedami į polietileninius maišus ir natūraliose sąlygose buvo kietinami 28 paras
Kompozito bandinių fizikinės savybės bei sudėtinių kompozito komponentų tarpusavio jungties
pobūdis kontakto zonoje buvo nustatomos tiriant bandinius pagal galiojančius techninius
reikalavimus VGTU Termoizoliacijos instituto laboratorijose sukomplektuotomis naujausią įranga
Šių tyrimų rezultatai yra pateikiami ataskaitoje plačiau aprašant termoizoliacinio kompozito fizikines
savybes
Darbe buvo sprendžiamas ir armuotų termoizoliacinių lakštų ir jų gamybos technologijos sukūrimas
Lakštų prototipu buvo parinkta dekoratyvinio apdailos laksto konstrukcija sukurta projekto vadovo
ir apginta Lietuvos patentu Nr 4599 Toks techninis sprendimas leido termoizoliacinio kompozito
sluoksnį iš abiejų pusių armuoti stiklo audinio tinkleliu ir sukurti padidinto atsparumo lenkimui
termoizoliacinį lakštą Moksliniais tyrimais buvo nustatyta kad lakštų konstrukcijose galima naudoti
tik 2-8 mm dydžio pūsto stiklo granules o cementine tešlą galima modifikuoti MK priedų iki 30
nuo cemento masės Stiklo audinio tinklelį galima panardinti į cementinės tešlos ir smulkių PS
granulių mišinį esant granulių užpildo kiekiui ne didesniam kaip 50 tešlos mišinio tūrio Optimalus
armuojančių stiklo audinio tinklelių akučių dydis 45times45 mm užtikrinantis sluoksnių esančių
abiejuose tinklelio pusėse stabilią jungtį
Lakštų gamybos išmatavimus lemia gaminami armuojančių tinklelių matmenys Esant tinklo kilimo
pločiui 1000 mm automatiškai išsisprendžia ir lakštų plotis kuris gali būti 500 mm arba 10 m Esant
kitam lakšto pločiui reikalingas tinklelio jungimas kas didina gamybos proceso imlumą ir gamybos
kaštus
Sukurta laboratorinė lakštų gamybos technologija kurioje yra numatyta sekančios operacijos
išvardintos eilės tvarka modifikuotos cementinės tešlos užpilimas ant formos dugno tolygus
cementinės masės paskleidimas armuojančio apatinio tinklelio įspaudimas į cementinę masę
termoizoliacinio cementinio formavimo masės sluoksnio užpilimas į formą ir jos tolygus
paskirstymas viršutinio armuojančio tinklelio uždėjimas ant viršutinio termoizoliacinio kompozito
formavimo masės paviršiaus viršutinio tinklelio dengimas cementine mase jos tolygus paskirstymas
ir įspaudimas į tinklelio akutes Tokiu būdu pagamintas lakštas turi lygų apatinį paviršių ir grubų
25
viršutinį Panaudojus lakštus klojinių konstrukcijose lygus paviršius formuoja galutinai išlygintą
sienos plokštumą reikalaujančią minimalių darbo sąnaudų paviršiaus apdailai Išorinių apdailos
lakštų paviršiaus formavimas bus sprendžiamas ateityje
Įvertinant lakšto paskirtį galime konstatuoti kad termoizoliacines lakšto sąvybes lemia užpildo
granulių kompaktiškas pasiskirstymas lakšto termoizoliacineme sluoksnyje Stambios granulės turi
formuoti karkasą liesdamosios tarpusavyje o tarpai tarp jų turi būti ūžpildyti smulkios frakcijos PPS
trupinių granulėmis Reikia stengtis kad būtų kuo mažiau neužpildytų oro tarpų Lakšto
termoizoliacines sąvybes gerina smulkios frakcijos PS granulių kiekis esantis modifikuotoje
cementinėje tešloje iki 50 tūrio
Lakšto lenkimo stipriui didžiausios įtakos turi armuojančio tinklelio akučių dydis tinklelio sukibimas
su cementine tešla užpildo granulių stabili tarpusavio jungtis bei paties lakšto storis Skaitome kad
mažiausias lakšto storis galėtų būti 25 mm
Pirmais metais viešinant projektą buvo parengtas mokslinis straipsnis apie įvairių priedų poveikį
cementinės matricos porizacijai Be priedų poveikio buvo atsižvelgta į formavimo mišinio maišymo
trukmę Medžiaga apie matricos porėtumo didinimo būdus išsamiai pateikta publikacijoje o
ataskaitoje pateikiama tik nuoroda į straipsnyje pateikiamus tyrimo rezultatus
Žurnale ldquoMokslas ir technikardquo yra supažindinama Lietuvos visuomenė apie Eureka projekto
partnerius projekto tikslus kuriuos turėtų įgyvendinti kiekvienas partneris atskirai darbus
koordinuojant VGTU projekto vadovui Pateikiama projekto trukmė bei nurodomi finansavimo
šaltiniai tame tarpe ir iš Europos struktūrinių fondo lėšų
26
6 Tyrimų mokslinė vertė
Mokslinę liekamąją vertę turi modifikuojančių priedų poveikio cementinės matricos mišinio bei
akmens poretumui tyrimai Ištirta pucolaninio priedo pūsto stiklo gamybos atliekos ndash metakaolino
poveikis cementinės matricos tankiui cemento mineralų hidratacijos procesui mišinio klampai bei
poreto cementinio akmens fizikinėms sąvybėms Ši priklausomybė sujungta kartu su orą įtraukiančiu
ir plastifikuojančių priedų panaudojimu modifikuojant cementinę tešląTyrimų rezultatai yra
apibendrinti moksliniame straipsnyje išsiūstame į Oksfordo universiteto žurnalą bdquoConstruction and
Building Materialsldquo
Porėtų užpildo granulių granuliometrinės sudėties ir jų frakcijų santykis bei porizuotos matricos
kiekio poveikis cementinio termoizoliacinio kompozito savybėms bus apgintas Lietuvos patentu su
tolesniu patentavimu ES
Cementinio termoizoliacinio kompozito ir jo gamybos technologijos sukūrimas leis statyti kokybiškai
naujus namus artimus pasyvaus namo koncepcijos keliamiems reikalavimams
27
7 Išvados ir rekomendacijos
1 Nustatyta kad kompleksinis (MK+FS40+OIP) priedas betonų mineralų hidratacijos procesą
cemento tešloje prailgina iki 1100 min pasiekdamas 60 degC egzoterminio efekto maksimalią
temperatūrą MK modifikuotos cemento tešlos hidratacijos procesas nežymiai pailgėja nors dėl
papildomos pucolaninės reakcijos tarp MK ir cemento hidratacijos produktų egzoterminio efekto
maksimali temperatūra pakyla 8 degC
2 Ištirta kad kompleksinio priedo (FS40+OIP) poveikis mažinant cementinės tešlos tankį labiausiai
pastebimas MK priedų modifikuotoje cementinėje tešloje Modifikuotos cementinės tešlos tankis
sumažėja 33 karto nuo 2158 kgm3 iki 714 kgm3 po 10 min mišinio maišymo Tai yra apie 29
mažesnis tankis nei maltu smėliu modifikuotos cementinės tešlos ir 32 mažesnis tankis nei gryno
cemento porizuotos tešlos Sukietėjusios tešlos ndash porėto betono tankis siekia apie 800 kgm3 tuo tarpu
gryno cementbetonio ndash 1150 kgm3 o maltu smėliu modifikuoto betono ndash 1200 kgm3 Šiuos pokyčius
galima paaiškinti lengvos sutirštintos struktūros formavimo mišinyje susidarymu ir OIP molekulių
adsorbuotų ant cemento dalelių paviršiaus pakankamos jungties suformuotu oro burbuliuku
užtikrinimas
3 Nustatyta kad pucolaniniu priedu MK modifikuota cementinė tešla kartu su kompleksiniais (FS40
ir OIP) priedais įtakoja papildomų naujadarų ndash kalcio hidrosilikatų susidarymą mikro struktūros
pokyčius užtikrinančius submikrokristalinę struktūrą cementinėje matricoje Tai užtikrina mažo
tankio porėto betono pakankamą stiprumą 800 kgm3 tankio porėto betono gniuždymo stipris siekia
25 MPa o lenkimo stipris 10 MPa
4 Nustatyta optimali porėtų užpildo granulių granuliometrinė sudėtis bei jų kiekis termoizoliaciniame
kompozite Didžiausią dalį užpildo - 35 tūrio sudaro stambios PS granulės (8-16 mm) Vidutinio
dydžio (4-8 mm) PS granulės ir smulkios iki 2 mm dydžio PPS trupintos granulės sudaro po 15
kompozito tūrio kas leidžia užpildyti tarpus tarp stambių granulių ir suformuoti kompaktiškai
užpildyta kompozito struktūrą Sukurtas cementinis termoizoliacinis kompozitas kurio sudėtis
modifikuota 10 metakaolino priedo jam pagaminti panaudotas 70 kgm3 rišamosios medžiagos
kiekis Cementinio termoizoliacinio kompozito šilumos laidumo koeficientas siekia 007Wm∙K
esant tankiui 245 kgm3 ir gniuždymo stipriui apie 02 MPa
5 Sukurta lakšto apdailinio sluoksnio modifikuoto specialiais priedais formavimo mišinio sudėtis
kurioje 90 rišamosios medžiagos (RM) masės sudaro portlandcementis ir 10 - MK o kompozito
RM ir smulkių iki 2 mm stambumo PS granulių tūrių santykis sausame mišinyje yra 11 Sukietėjusio
skiedinio tankis 1420 kgm3 gniuždymo stipris 38 MPa
6 Nustatytas porėtų užpildų PS ir PPS granuliometrinės sudėties ir jų tūrių santykio poveikis
termoizoliacinio lakšto vidutinio sluoksnio struktūrai ir savybėms Mažiausia kompozito šilumos
laidumo koeficiento vertė (0075 Wm∙K) gaunama tuo atveju kai pūsto stiklo 4divide8 mm frakcijos
granulės padengtos porizuota cementine tešla (esant cemento sąnaudom ne daugiau kaip 100 kgm3)
tarpusavyje jungiasi lietimosi taškuose ir formuoja standų kompozito bdquokarkasąldquo o analogiškai
padengtos smulkios (iki 2 mm stambumo) PPS granulės užpildo laisvus tarpus tarp stambesnių PS
granulių (esant PS ir PPS tūrių santykiui 31) tokiu būdu išvengiant tiesioginių šalčio tiltelių per
porizuotą matricą
28
8 Literatūra
Antonovič V Goberis S The effect of different admixture of the properties of refractory conerefe
with portland cement Material science (Medžiagotyra) 4(9) 2003 379-382 p
Asthana R Kumar ADahotre N B2006 Materials Processing and Manufacturing Science
Amsterdam Butterworth-Heinemann 628 p
bdquoAstra ndash polskaldquo firmos tinklalapis internete httpwwwastra-polskacom
Brykov A S Kamaliev R T Mokeev M V 2010 Influence of ultradispersed silica on portland
cement hydration Russian Journal of Applied Chemistry 83(2) 208minus213
Capener J C-M 2009 Properties of Modern Rendering Systems Based on Mineral Binders
Modified by Organic Admixtures Concrete Repair Rehabilitation and Retrofitting II ndash Alexander et
al (eds) Taylor and Francis Group London 863 ndash 869
Davraz M Gunduz L 2005 Engineering properties of amorphous silica as a new natural pozzolan
for use in concrete Cement and Concrete Research 35(7) 1251ndash1261
Du L Folliard K J 2005Mechanisms of entrainment in concrete Cement and Concrete Research
35(8)1463 ndash 1471
Hernaudes-Olivares F Mayer-Lobo P 2011 Experimental Assessment of Comercial One-coat
Renders for Buildings Facades Construction and Building Materials 22 (1) pp 156 ndash 162
Hilal A AThom N H Dawson A R 2015 On void structure and strength of foamed concrete made
without with additives Construction and Building Materials 85 157 ndash 164
Houst Y F Bowen P Perche F Kauppi A Borget P Galmiche L Meins J F Lafuma F
Flatt R J Schober I Banfill P FG Swift D S Myrvold B O Petersenf B G Reknes K
2008 Design and function of novel superplasticizers for more durable high performance concrete
(Superplast Project) Cement and Concrete Research 38(10) 1197 ndash 1209
Hurley J A 2003 UK market survey for foam glas Published by The Waste and Resource Action
Programme The Old Academy 114 p Prieiga per internetą httpwwwwraporguk
Kligys M Laukaitis A Sinica M Sezemanas G Dranseika N 2008 Investigations into the fire
hazard of a composite made from aerated concrete and crushed expanded polystyrene waste
Mechanics of Composite Materials 44(2) 173 ndash 180
Kligys M 2009 Kompozitinės medžiagos iš poringosios cemento tešlos ir trupinto polistireninio
putplasčio gamybos technologija ir savybės Daktaro disertacija Vilnius 137 p
Landensivu J 2012 Durability properties and actual deterioration of Finish concrete fasades and
balcones Thesis for the degree of doctor of science in technology Tampere university of technology
117 p
Lauzon M Garcia-Ruiz P A 2009 Evaluation of Capillary Water Absorbtion in Rendering Mortars
with Powdered Waterproofing Additives Construction and Building Materials 23 (10) 3287 ndash 3291
Lianxiang D Kevin J 2005 Mechanizm of air entrainment in concrete Cement and Concrete
research (35) 1463-1471 p
Limbachiya M Meddah M S Fotiadou S 2012 Performance of granulated foam glass concrete
Construction and Building materials 28(1) 759ndash768
LST EN 197-12011 Cementas 1 dalis Įprastinių cementų sudėtis techniniai reikalavimai ir atitikties
kriterijai
LST EN 196-62010 Cemento bandymų metodai 6 dalis Smulkumo nustatymas
29
LST EN 196-32005 Cemento bandymų metodai 3 dalis Rišimosi trukmių ir tūrio pastovumo
nustatymas
LST EN 933-12002 Užpildų geometrinių savybių nustatymo metodai 1 dalis Granulometrinės
sudėties nustatymas Sijojimo metodas
LST EN 933-22001 Užpildų geometrinių savybių nustatymo metodai 2 dalis Granulometrinės
sudėties nustatymas Analiziniai sietai Vardiniai akelių matmenys
LST ISO 3310-12003 Laboratoriniai sietai Techniniai reikalavimai ir bandymai 1 dalis
Laboratoriniai pinto metalinio vielinio tinkle sietai (tpt ISO 3310-12000) LST EN 1097-62003
Užpildų mechaninių ir fizikinių savybių nustatymo metodai 6 dalis Dalelių tankio ir įmirkio
nustatymas
LST EN 1015-3+A12004 Methods of Test for Mortar for Masonry ndash Part 3 Determination of
Consistence of Fresh Mortar (by Flow Table)
LST EN 1015-102004 Methods of Test for Mortar for Masonry ndash Part 10 Determination of Dry
Bulk Density of Hardened Mortar
LST EN 1015-112002 Methods of Test for Mortar for Masonary ndash Part 11 Determination of
Flexural and Compressive Strength of Hardened Mortar
LST EN 1015-182003 Methods of Test for Mortar for Masonary ndash Part 18 Determination of Water
Absorption Coefficient Due to Capillary Action of Hardened Mortar
LST EN 1015-122004 Methods of Test for Mortar for Masonary ndash Part 18 Determination of
Adhesive Strength of Hardened Rendering and Plastering Mortars on Substrates
LST EN 120892013 Statybiniai termoizoliaciniai gaminiai Elgsenos lenkiant nustatymas
LST EN 16022013 Statybiniai termoizoliaciniai gaminiaiTariamojo tankio nustatymas
LST EN 826 Statybinės termoizoliacines medžiagos Stiprio gniuždant nustatymas
LST EN 126642002 Šiluminės statybinių medžiagų ir gaminių charakteristikos Šiluminės varžos
nustatymas apsaugotos karštosios plokštės ir šilumos srauto matuoklio metodais Vidutinės ir mažos
šiluminės varžos sausi ir drėgni gaminiai
LST EN ISO 125712013 Hygrothermal Performance of Building Materials and Products -
Determination of Hygroscopic Sorption Properties
LST CENTS 772 -222006 Mūro gaminių bandymo metodai 22 dalis Keraminių mūro gaminių
atsparumo šalčiui nustatymas
LST L 1413112005 Statybinis skiedinys Bandymo metodai Atsparumo šalčiui nustatymas
LVS 203-22005 Sakret stiklo audinio armavimo tinklelis
Marčiukaitis G 2007 Statybinės medžiagos ir konstrukcijos Paskaitų konspektas Vilnius 88 p
Mисников O С Тимофеев АВ Черткова ЕЮ 2011 Гидрофобизация минеральных
дисперсных материалов добавками на основе торфа Труды Инсторфа 2 (55)15 ndash 33
Oğuzhan Keleştemur Bahar Demirel 2015 Effect of metakaolin on the corrosion resistance of
structural lightweight concrete Construction and Building Materials 81172 - 178
Quercia G Huumlsken G Brouwers H J 2012 Water demand of amorphous nanosilica and its
impact on the workability of cement paste Cement and Concrete Research 42(2) 344ndash357
Paruta V A Brynzin E I 2009 Manual on Designing and Erecting of Buildings using the Products
with Trademark UDK GAZOBETON Dnepropetrovsk 213 p
30
Ramachandran V S 1998 Superplasticizersproperties and applications in concrete Ottawa
Materials Technology LaboratoryCANMET
Ries J 2008 Structural lightweight aggregate and concrete Structure June 62-63
Ru Ji Zuotai Zhang Yang He Lili Liu Xidong Wang 2015Synthesis characterization and modeling
of new building insulation material using ceramic polishing waste residue Construction and Building
Materials 85 119 ndash 126
Сеземан Г Синица М Клигис М Шепутите-Юцике Ю Вайткус С Мечай А 2013
Цементные строительные композиты на основе лёгких заполнителей из техногенного сырья
Материалы международной научно ndash технической конференции laquo Наука и технология
строительных материалов состояние и перспектива их развития raquo 27-29 ноября Минск
БГТУ 21 ndash 24
Sezemanas G Sinica M Zacharčenko P Pivenj N Mikulskis D Kligys M 2013 Influence
of zeolite additive on the properties of plaster used for external walls from autoclaved aerated
concrete Materials Science (Medžiagotyra) 19(2) 222ndash229
Синица М Шепутите-Юцике Ю Сеземан Г Клигис М Мечай А 2013 Особенности
выполнения ограждающих конструкций с использованием заливной теплоизоляции на основе
гранул вспученного стекла Материалы международной научноndash технической конференции laquo
Наука и технология строительных материалов состояние и перспектива их развития raquo 27-29
ноября Минск БГТУ 69 ndash 72
Sinica MSezemanas GKligys M Česokas S 2007 Investigation of hydro ndash and higro ndash sorption
properties of silicate masonry products Materials Science (Medžiagotyra) 13(3) 229ndash 234
Sinica M Sezemanas G Chesnauskas V 2005 Influence of Air Absorbing Additive on Plaster
Layer Properties Designated to Cover Partions Built from Autoclave Porous Concrete Blocks
Chemical Technology (Cheminė technologija) 4 (38) 91 ndash 95
Sinica M Laukaitis A Sezemanas G Kligys M 2008 Operational Properties of a Heat-insulation
Composite with Expanded Polystyrene Crumbs Mechanics of Composite Materials 4 (44) 415 ndash 424
Sinica M Sezeman G Mikulskis D Kligys M Česnauskas V Zacharčenko P Kuprijenko
P Ščerbina N Pivenj N 2009 Investigation of the composite material with inclusions of
autoclaved aerated concrete chips Materials science 15 ( 4) 356ndash362
Sinica M Sezeman G Zakharchenko P 2012 Daugiasluoksnė lauko atitvara ir jos džiovinimo
būdas Patentas LT5837B
Стерлятов АН 2007 Совместный тепло- и влаго- перенос в ограждающих конструкциях
зданий из газобетона Дисертация кандидата технических наук Новосибиpск 167 с
Tobon J I Paya Jordy Restrepo O J 2015 Study of durability of portland cement mortars blended
with silica nanoparticles Construction and Building Materials 80 92 - 97
STR 205012005 Pastatų atitvarų šiluminė technika Statybos technikos reglamentai Statybos ir
urbanistikos ministerija Vilnius 2005 109p
STR 201102007 Išorės tinkuojamos sudėtinės termoizoliacinės sistemos Statybos technikos
reglamentai Statybos ir urbanistikos ministerija Vilnius 2007 p
Šadauskienė J Ramanauskas J Stankevičius V 2003 Effect of hydrophobicmaterials on water
impermeability and drying of finish brick mansory Material science (medžiagotyra) 9 (1) 94 - 98
Ungkoon Y Sittipunt Ch Namprakai P Jetipattaranat W Kim KS Charinpanitkul T 2007
Analysis of microstructure and properties of autoclaved aerated concrete wall construction materials
Journal of Industrial and Engineering Chemistry 13(7) 1103ndash1108
31
Weigler H Karl S 1980 Structural lightweight aggregate concrete with reduced density-
lightweight aggregate foamed concrete The International Journal of Lightweight Concrete 2 101ndash
104
Xu Y Chung D D L 1999a Effect of admixtures on the thermal and thermomechanical behaviour
of cement paste ACI Materials Journal 96(4) 455minus461
Xu Y Chung D D L 2000a Improving silica fume cement by using silane Cement and Concrete
Research 30(8) 1305- 1311
Zain M F M Safiuddin Md Mahmud H 2000 Developement of high performance concrete
using silica fume at relatively high water-binder rations Cement and Concrete Research 30(9) 1501
ndash 1505
Захарченко П Синица М Сеземан Г Чеснаускас В 2009 Изменение влажности стеновых
конструкций из ячеистобетонных блоков с системой скреплённой теплоизоляции Будiвельнi
матерiали вироби та санiтарна технiка науково-технiчний збiрник Киев Товариство
laquoЗнаниеraquo Украiни (23) 50 ndash 53234
32
9 Komandiruočių ataskaita
Vykdant kalendoriniame plane numatytus darbus buvo du kartus važiuota į Čekija pas Projekto
partnerius
Su Projekto partneriais iš Čekijos buvo bendraujama elektroniniu paštu per skaipą bei betarpiškai
susitinkant komandiruočiu metu
2014-11-2 iki 11-6 d du projekte dalyvaujantys mokslininkai ndash Projekto koordinatorius Marijonas
Sinica ir vyriausiasis mokslo darbuotojas Sigitas Vėjelis vyko į Prahą bei Libereco technikos
universitetus pas Projekto partnerius ndash mokslininkus Eva Burgetova ir Janą Novaką Susitikimo metu
numatėme bendrus darbus kuriuos turėtume atlikti vykdant Eureka Projektą Mokslinės dalies
vadove Eva Burgetova sutiko būti mūsų Projekto doktorantės Jurgos Šeputytės-Jucikės praktikos
Prahos technikos universitete vadove Praktikos metu kartu su vadove buvo atliekami cementinio
termoizoliacinio kompozito struktūrinia tyrimai įvertinant sudėtinių komponentų tarpusavio jungties
pobūdį Libereco technikos universitete su Projekto partneriu Janu Novaku aptarėme
bendradarbiavimo galimybes kartu atliekant akustinių perdangų smūginių garsų slopinimo sistemų
tyrimus Susitikimuose dalyvavo ūkio subjekto atstovas ndash Projekto partneris Vaclovas Vachuška
2015-05-19 iki 05 -24 d į komandiruotę vyko 3 Projekte dalyvaujantys mokslininkai- M Sinica vyr
mokslo darbuotojas Modestas Kligys tyrėja-doktorantė Jurga Šeputytė ndash Jucikė Komandiruotės
tikslas buvo pratęsti bendradarbiavimą tarp Pojekto partnerių Buvo nuvežti Lietuvoje suformuoti
bandiniai kad Libereco universitete būtų galima atlikti triukšmo slopinimo sistemos elementų
dinaminio standžio matavimus Šie tyrimai yra tęsiami Komandiruočių metu Čekijos ūkio subjekto
atstovas Vaclovas Vachuška supažindino su porėtų granulių gamyba iš maltų šlako atliekų ir kartu
numatėme jų panaudojimo galimybę akustinių grindų konstrukcijose bei sieninių panelių gamyboje
5
Referatas
Ataskaitą sudaro 33 puslapiai spausdinto teksto 6 lentelės 21 paveikslas 63 literatūros šaltiniai
Darbe tirtas cementinio kompozito matricos modifikavimas kompleksiniu (MK+FS40+OIP) priedu
Nustatytas jo poveikis matricos porizacijos dydžiui bei cementinio akmens savybėms Ištirtas
cementinio termoizoliacinio kompozito užpildo granuliometrinės sudėties bei granulių ir rišamosios
medžiagos kiekio poveikis kompozito savybėms
Nustatyta optimali porėtų užpildo granulių granuliometrinė sudėtis bei jų kiekis termoizoliaciniame
kompozite Didžiausią dalį užpildo 35 tūrio sudaro stambios pūsto stiklo granulės (8-16 mm)
Vidutinio dydžio (4-8 mm) pūsto stiklo granulės ir smulkios iki 2 mm dydžio polistireninio putplasčio
trupintos granulės sudaro po 15 kompozito tūrio kas leidžia užpildyti tarpus tarp stambių granulių
ir suformuoti kompaktiškai užpildyta kompozito struktūra Sukurtas cementinis termoizoliacinis
kompozitas kurio sudėtis modifikuota 10 metakaolino priedo jam pagaminti panaudotas 70 kgm3
rišamosios medžiagos kiekis Cementinio termoizoliacinio kompozito šilumos laidumo koeficientas
siekia 007 Wm∙K esant tankiui 245 kgm3 ir gniuždymo stipriui apie 02 MPa
Sukurta lakšto apdailinio sluoksnio modifikuoto specialiais priedais formavimo mišinio sudėtis
kurioje 90 rišamosios medžiagos (RM) masės sudaro portlandcementis ir 10 metakaolino
pakaitalas o kompozito RM ir smulkių iki 2 mm stambumo pūsto stiklo granulių tūrių santykis
sausame mišinyje yra 11Sukietėjusio skiedinio tankis 1420 kgm3 gniuždymo stipris 38 MPa
Ištirtas ir nustatytas porėtų užpildų (pūsto stiklo (PS) ir polistireninio putplaščio granulių (PPS))
granuliometrinės sudėties ir jų tūrių santykio poveikis termoizoliacinio lakšto vidutinio sluoksnio
struktūrai ir savybėms Mažiausia kompozito šilumos laidumo koeficiento vertė (0075 Wm∙K)
gaunama tuo atveju kai pūsto stiklo 4divide8 mm frakcijos granulės padengtos porizuota cementine tešla
(esant cemento sąnaudom ne daugiau kaip 100 kgm3) tarpusavyje jungiasi lietimosi taškuose ir
formuoja standų kompozito bdquokarkasąldquo o analogiškai padengtos smulkios (iki 2 mm stambumo) PPS
granulės užpildo laisvus tarpus tarp stambesnių PS granulių (esant PS ir PPS tūrių santykiui 31)
tokiu būdu išvengiant tiesioginių šalčio tiltelių per porizuotą matricą
Raktiniai žodžiai Cementinis termoizoliacinis kompozitas apsauginiai lakštai apdailinis sluoksnis
porėti užpildai (pūsto stiklo ir polistireninio putplasčio granulės) metakaolinas polikarboksilatinis
superplastiklis orą įtraukiantis priedas fizikinės medžiagų savybės
6
Turinys
Įvadas 7 psl
1 Mokslinė ataskaitos dalis 8 psl
11 Projekto tikslai ir uždaviniai 8 psl
12 Literatūros apžvalga 9 psl
2 Žaliavos ir tyrimų metodika 11 psl
21 Žaliavos 11 psl
22 Tyrimų metodika 12 psl
3 Eksperimentinė dalis 12 psl
31 Termoizoliacinis kompozitas su PS ir PPS granulėmis 12 psl
32 Lakštų rišamosios medžiagos parinkimas ir savybių tyrimas 18 psl
33 Lengvo užpildo ir RM santykio nustatymas apdailiniame sluoksnyje ir jo savybių tyrimas
19 psl
34 Porėtų granulių dydžio poveikis lakšto termoizoliacinio sluoksnio fizikinėms mechaninėms
savybėms 21 psl
4 Bendradarbiavimas su projekto partneriais 23 psl
5 Projekto etapai ir tarpiniai rezultatai 24 psl
6 Tyrimų mokslinė vertė 26 psl
7 Išvados ir rekomendacijos 27 psl
8 Literatūra 28 psl
9 Komandiruočių ataskaita 32 psl
10 Projekto išlaidų sąmata 33 psl
7
Įvadas
Šis darbas yra vykdomas pagal tarptautinį EUREKA projektą Е 8790 - Enclosurewasteconcrete
tema ldquoIŠ TECHNOGENINIŲ ATLIEKŲ SUKURTI NEKENKSMINGUS APLINKAI
CEMENTINIUS KOMPOZITUS IR JŲ GAMYBOS TECHNOLOGIJASrdquo ldquoTO DEVELOP
ENVIRONMENTAL FRIENDLY CEMENT COMPOSITES AND THEIR PRODUCTION
TECHNOLOGIES FROM THE TECHNOLOGICAL WASTErdquo Projekto darbai vykdomi pagal
technologijos mokslų sritį (kodas T000) medžiagų inžinerijos kryptį (kodas 08T) Darbo rūšis ndash
taikomieji moksliniai tyrimai ir technologinė plėtra Projektas vykdomas 36 mėnesius Darbų pradžia
ndash 2014-07-01 darbų pabaiga ndash 2017-06-30
Santrauka
Šiame darbe bus sprendžiamos dvi problemos pirma utilizuoti gamyboje susikaupusias
technogenines atliekas Antra ndash technogenines atliekas pritaikyti naujų efektyvių statybinių
kompozitų kūrimui skirtų pastatų atitvarų konstrukcijoms Bus panaudotos pūsto stiklo bei
polistireninio putplasčio trupintos taros atliekų granulės pagamintos iš technogeninių atliekų Bus
sukurta užpiltinė termoizoliacinio cementinio kompozito formavimo masė kuri sukietėjusi užtikrins
šilumos laidumo koeficientą 006 ndash 007 WmmiddotK gniuždymo stiprį ndash 02 MPa laidumo vandens
garams koeficientą micro ~ 50 ir atsparumą ugniai klasę ndash A2
Bus sukurti termoizoliaciniai lakštai skirti klojinių gamybai iš kurių bus galima suformuoti sienų
stogo bei pamatų pado atitvarų tuščiavidures konstrukcijas Klojinius užpildžius termoizoliacinio
cementinio kompozito užpiltine formavimo mase bus suformuotas vientisos vienalytės pastatų
monolitinės atitvaros užtikrinančios šiluminę varžą iki 8 m2middotKW esant sienos storiui apie 05 m
Tokiu būdu suformuotos pastatų atitvaros bus nekenksmingos žmogaus sveikatai draugiškos aplinkai
ir galės tenkinti pasyviems statiniams keliamus reikalavimus
Finansavimo šaltiniai
Pirmus metus (nuo 2014-07 iki 2015-06-30) darbai yra finansuojami iš Europos sąjungos struktūrinių
fondų programos o nuo 2015-07-01 iki 2017-06-30 iš Lietuvos Respublikos biudžetinių lėšų
Projekto tikslas ir uždaviniai
Tikslas yra iš technogeninių atliekų sukurti aplinkai nekenksmingus cementinius kompozitus ir jų
gamybos technologijas ir pritaikyti jas atitvarų gamyboje Tikslo įgyvendinimui reikės išspręsti
sekančius uždavinius
- sukurti termoizoliacinį kompozitą kurio šilumos laidumo koeficientas bus 006 ndash 007
Wm∙K ir jo gamybos technologiją
- iš termoizoliacinio kompozito formavimo masės sukurti armuotus termoizoliacinius lakštus
jų gamybos technologiją bei lakštų gamybos barą
- iš termoizoliacinių armuotų lakštų sukurti klojinių sistemą skirtą atitvarų formavimui
- sukurti automatizuotą cementinio kompozito formavimo mišinių sudėtinių komponentų
dozavimo maišymo ir paruošto produkto padavimo lanksčių žarnų pagalba į darbinę zoną mobilų
įrenginį
- sukurti atitvarų gamybos technologijas lauko sienų stogo pamatų plokštės su
temoizoliaciniu padu
8
1 Mokslinė ataskaitos dalis
11 Projekto tikslai ir uždaviniai
Šiame darbe bus sprendžiamos dvi problemos Pirma utilizuoti gamyboje susikaupusias
technogenines atliekas ir tuo pačiu sumažinti gamtos teršimą Antra technogenines atliekas pritaikyti
naujų efektyvių statybinių kompozitų kūrimui kuriuos būtų galima panaudoti pastatų atitvarų
konstrukcijose užtikrinant joms kokybiškai naujas eksplotacines savybes Sukurti techniniai
sprendimai sumažins gyvenamųjų namų statybos kaštus kartu užtikrindami komfortabilią aplinką
gyvenamuose būsto patalpose
Šių tikslų įgyvendinimui bus panaudotos pūsto stiklo bei polistireninio putplasčio trupintos taros
atliekų granulės Papildomai apdorotos technogeninės atliekos tampa pagrindine žaliava naujo
produkto PS granulių gamyboje Pagamintos porėtos PS granulės sudaro 110 ndash 310 kgm3 užpildo
skirto termoizoliacinio cementinio kompozito kūrimui PPS taros atliekų trupintos granulės buvo
ištirtos ir panaudotos kuriant polistirenbetonį pagal Eureka projektą E3446 ldquoSandplastrdquo 2005 ndash 2006
metais Sukurtas polistirenbetonis su PPS granulių užpildu turi du esminius trūkumus Tai atsparumas
gniuždymui kurio vertės tenkina termoizoliacinių medžiagų savybes tik esant 2divide6 deformacijai
Dėl didelio organikos kiekio kompozito tūryje jo atsparumo ugniai klasė siekė B ndash s1 d0
Vykdant šį projektą stengsimės pašalinti PPS trūkumus keisdami užpildo rūšį ty PPS granules į PS
granules Granulių atsparumas trupinimui siekia 11 ndash 12 MPa o šilumos laidumo koeficientas
priklausomai nuo granulių dydžio svyruoja nuo 005 iki 0077 WmmiddotK Organikos kiekį sieksime
sumažinti iki 7 kgm3 kas leis padiditi kompozito atsparumą ugniai klasę iki A2 Naujai sukurto
termoizoliacinio cementinio kompozito šilumos laidumo koeficientas būtų 006 ndash 007 WmmiddotK ir būtų
skirtas formuoti lauko sienų ndash atitvarų konstrukcijas Kita sukurto kompozito panaudojimo sritis būtų
ndash armuotų termozioliacinių lakštų konstrukcijose Sukurti armuoti termoizolianiai lakštai būtų
panaudoti klojinių gamybai Tokiu būdu klojinių pagalba galėtume suformuoti atitvarų konstrukcijas
sienų stogo bei pamatų pado
Sienų konstrukciją sudarytų klojiniai suformuoti iš armuotų termoizoliacinių lapų užpildyti statybos
objekte užpiltiniu formavimo mišiniu
Stogą formuotų laikančios dviteinės sijos iš abiejų pusių dengtos klojinių lakštais ir tokiu būdu
suformuotos ertmės būtų užpildytos formavimo mišiniu
Pamatų padą sudarytų iš lakštų suformuoti klojiniai kurių apačioje ant izoliuoto grunto būtų iš
užpiltinės termoizoliacijos formavimo mišinio įrengtas termoizoliacinis sluoksnis kurį dengtų
gelžbetoninis laikantis pamatų padasVisuose techniniuose atitvarų konstrukciniuose sprendimuose
klojiniai ir užpiltinė termoizoliacinė cementinio kompozito formavimo masę sudarytų vienalytę
monolitinę atitvarą Reikia pabrėžti kad rišamoji medžiaga visuose kompozituose yra porėtas
betonas kuris užtikrina gerą vandens garų migraciją per atitvarą iš vidaus į lauko pusę cementinis
kompozias ndash pakankamą atsparumą šalčiui o viensluoksnė atitvarų konstrukcija suformuota iš
vienalytės medžiagos numatomą atitvaros šiluminę varžą R iki 8 m2middotKW užtikrins vandens garų
migraciją ty siena bus bdquokvėpuojantildquo o iš technogeninių atliekų pagamintos užpildo granulės (pūsto
stiklo polistireninio putplasčio taros atliekos) leis išspręsti atliekų utilizavimo problemas Pasibaigus
statinio eksplotacijos laikui cementiniai kompozitai galės būti lengvai smulkinami ir gražinti atgal į
gamybą kaip termozioliaciniai betono užpildai
Manome kad EUREKA projektas leis sukurti ir įdiegti į gamybą naujas termoizoliacines medžiagas
ndash pagamintas iš technogeninių atliekų kurios bus apgintos Europiniais patentais Naujai sukurtos
medžiagos ir jų gamybos technologijos galės būti įdomios ir kitoms Europos šalims sprendžiančioms
analogiškas problemas
9
12 Literatūros apžvalga
Siekiant užtikrinti reikiamą sienos šiluminę varžą naudojamos daugiasluoksnės atitvaros
susidedančios iš vidaus tinko AAC blokų termoizoliacinio bei išorės tinko sluoksnių Dažniausiai
termoizoliacinį sluoksnį sudaro mineralinės vatos arba polistireninis putplastis (1 pav)
Toks daugiasluoksnės sieninės atitvaros šiltinimas įgavo sudėtinės termoizoliacijos sistemos (STS)
pavadinimą (STR201102007) Tačiau STS turi trūkumų
- polistireninis putplastis yra nelaidus vandens garams todėl patalpos turi būti
intensyviai ventiliuojamos
- mineralinės vatos plokštės sugeria drėgmę todėl turi būti rengiami specialūs
ventiliuojami fasadai
- polistireninis putplastis yra degi medžiaga Gaisro metu iš abiejų šiltintojų skiriasi
nuodingi lakūs produktai
1 pav Daugiasluoksnės atitvaros siena a ndash AAC su putų polistireniniu putplasčiu b ndash AAC su mineralinės
vatos sluoksniu ir ventiliuojamuoju fasadu c ndash rūsio sienos šiltinimo variantas 1 ndash AAC blokas 2 ndash vidaus
tinko sluoksnis 3 ndash putų polistireno ar mineralinės vatos pluokštė 4 - išorės tinkas 5 - apdailos plyta 6 ndash oro
tarpas 7 ndash hidroizoliacija 8 - apsauginė plėvelė 9 ndash gruntas (Захарченко еt al 2009)
Įvertinus išvardintus STS trūkumus galima teigti kad pastaruoju metu tampa vis aktualesniu
lengvųjų termoizoliacinių statybinių kompozitų panaudojimas Pastatų statyboje yra naudojamos
progresyvesnės monolitinių sienų gamybos technologijos (Marčiukaitis 2007) Išorinės sienos
daromos iš lengvo betono (putbetonio keramzitbetonio) šiluminei varžai padidinti daromos
sluoksniuotos monolitinės sienos su termoizoliacinių polistireninio putplasčio arba mineralinės vatos
plokščių įdėklais iš abiejų pusių apsaugotais betono sluoksniu Pagal šią technologiją sudėtiniai
atitvarų elementai tarpusavyje jungiami jungčių kurios yra fiksuojamos užpiltiniuose lengvo betono
sluoksniuose pagalba
Formuojant lakštinius gaminius iš portlandcemenčio ir vandens svarbu gauti stabilią cemento tešlą
kurią galima būtų paskleisti plonu sluoksniu ant formos dugno paviršiaus Tokį efektą galima pasiekti
naudojant superplastiklius tarp kurių dažniausiai į cementinį mišinį pridedami nedideli kiekiai
(01divide15 ) polikarboksilatų Šie priedai efektyviai disperguoja cemento daleles dengdami jas plonu
10
monomolekuliniu sluoksniu Polikarboksilatinių superplastiklių aukšta dispergavimo geba aiškinama
didesnio kiekio uždaryto tarp cemento dalelių vandens išsilaisvinimu į aplinkinį tirpalą Ir nors
plastikliai lėtina cemento hidratacijos procesą tačiau galutiniame jų poveikyje suformuoti gaminiai
įgauna didesnį mechaninį stiprumą (Ramachandran 1998 Houst et al 2008)
Jei ruošiant cemento mišinius naudojami OĮP tai susidarę oro burbuliukai sukimba su hidratuoto
cemento dalelėmis kurių masė padeda disperguoti oro burbuliukus mišinyje ir tuo pačiu mažina jų
polinkį slinkti prie paviršiaus t y flotacijos jėga mažina dalelių nusėdimo galimybes ir greitį
(Lianxiang and Kevin 2005) Priklausomai nuo cemento dalelių sunkio ir įtrauktų oro burbuliukų
kiekio gauname atitinkamo tankio cementinę tešlą kuri sukietėjusi sudaro porėtą betoną (Sinica et al
2005) Atkreipiamas dėmesys į tai kad cementinės tešlos porizacijos procese svarbų vaidmenį vaidina
vanduo Vandens kiekis daro tiesioginį poveikį betono mišinio slankumui Didėjant slankumui
cementinė tešla geba įtraukti didesnį oro kiekį ir tuo pačiu didinti jos porėtumą Tačiau jei betono
mišinio slankumas viršija 150 mm didesni oro burbuliukai dėl plūdurumo jėgų pasidaro mažiau
stabilūs ir bendras oro kiekis betono mišinyje sumažėja (Du and Folliard 2005) Kitas OĮP kaip PAM
poveikis yra kai kurių hidrofobinių dalelių dėl tirpalo paviršiaus įtempimo sumažinimo
hidrofilizacija Rezultate šių dalelių paviršius legvai ir kokybiškai pasidengia cementiniu skiediniu
kas be OĮP butų atlikti problematiška (Kligys 2009)
Betonų stiprumo didinimui ir jų tankio mažinimui yra naudojami pucolaniniai priedai Tai yra aktyvūs
mineraliniai priedai kurie kambario temperatūroje reaguoja su Ca(OH)2 Šių reakcijų metu susidaro
kalcio hidrosilikatai hidroaliuminatai ir kt hidratai kurie didina cementinio akmens stiprumą
Pucolaninėse medžiagose pagrindiniai aktyvūs komponentai yra Al2O3 SiO2 Fe2O3 (Xu and Chung
2000a Brykov et al 2010) Pagal saveiką su Ca(OH)2 yra priedai kurių pagrindą sudaro amorfinis
SiO2 (diatomitai trepeliai opokos SiO2 mikrodulkės ir kt) priedai kurių pagrindą sudaro degtas
molis ndash metakaolinas pelenai šlakai ir kt bei priedai kurių pagrindą sudaro stiklo būsenos silikatai
ir aliumosilikatai (tufai penzos ir kt Zain et al 2000) Reikia atkreipti dėmesį į tai kad degto molio
pagrindinis komponentas ndash inertinis kaolinitas ndash dehidratuojasi ir pereina į aktyvų amorfizuotą
metakaolinitą (Al2O3 2SiO2 Quercia et al 2012) Jam reaguojant su kalkėmis Ca(OH)2 susidaro
hidrogelenitas (2CaO∙Al2O3 SiO2∙8H2O) ir C-S-H(1) kurie lemia pirminį cemento tešlos kietėjimą ir
stiprį nes jo hidratacijos greitis yra didesnis nei amorfinių SiO2 pucolanų (Davraz and Gunduz 2005)
(Oğuzhan Keleştemur and Bahar Demirel 2015) šaltinyje tirtas metakaolino poveikis betono
savybėms Nustatyta kad iki 15 metakaolino pakaitalas gali šiek tiek atlikti superplastiklio
funkcijas užtikrina betono smulkiųjų porų susidarymą ir didina jo ilgaamžiškumą Išsamiai
metakoalino ir ir pelenų kompleksinio priedo poveikį mišinių ir betonų savybių gerinimui mišinių
rišimosi ir kietėjimo laikui tyrė D Šnelson ir kt Nustatyta kad mišinių konsistencijai pagrindinę
įtaką turi metakaolinas
Įvairių naturalių pucolaninių priedų poveikį keičiant jais portlandcementį ištyrė Kenal Celik ir kt
Nustatyta kad šie priedai kurių sudėtyje yra aktyvių aliuminio ir silicio oksidų gali būti efektyviai
panaudoti gaminant stabilių savybių produktus gerinant betono mišinių plastiųkumą bei gaminių
stiprumines savybes Pucolanų panaudojimas betonuose reikalauja padidinto vandens kiekio
formavimo mišiniuose todėl patariama vartoti vandens poreikį mažinančių priedų Apie pucolaninių
priedų poveikį betono savybėms yra paskelbta nemažai duomenų įvardijančių jų teigiamą poveikį
betono savybėms (Jorge ITobon at al 2015 Ameer A Hilal et al 2015 Ru Ji et al 2015)
Įvertinant orą įtraukiančių pucolaninių ir plastifikuojančių priedų poveikį cementinės tešlos ir betono
savybėms bei plonasluoksnių lakštų formavimo specifiką ir mūsų anksčiau atliktų tyrimų rezultatus
buvo parinkti tokie efektyvūs modifikuojantieji priedai
- OĮP bdquoUfapore TCOldquo priedas kurio kiekis užtikrina PPS trupinių hidrofilizaciją ir smulkių porų
susidarymą termoizoliacinio kompozito matricoje
- pucolaninis cemento (10) pakaitalas - MK mažinantis cementinės tešlos ir cementinio akmens
tankį didinantis skiedinio klampą ir stimuliuotis produkto stiprio augimo greitėjimą
- naujos kartos polikarboksilatinis superplastiklis Castament FS-40 kurio 02
portlandcemenčio masės kiekis palengvina lakštų sluoksnių formavimą ir didina galutinio produkto
stiprį
11
Šiame darbe pateikiamas visų išvardintų priedų poveikis cementinių termoizoliacinių kompozitų ir
lakštų sluoksnių savybėms Ir tarplakštinių ir lakštų termoizoliacinių kompozitų matricą sudaro porėta
cementinė tešla o lengvuoju užpildu tarnaja dirbtinių arba technogeninių medžiagų porėtos granulės
((polistireninio putplasčio panaudotos taros trupiniai bei sferinės pūstojo stiklo granulės pagamintos
iš stiklo duženų) Weigler and Karl 1980 Синицa et al 2013 Limbachiya and Meddah 2012))
Naudojant bei utilizuojant šiuos užpildus kartu būtų sprendžiama ir ekologinė problema (Сеземан еt
al 2013) Preleminariai išmatuotas sukurto kompozito šilumos laidumo koeficientas siekia apie 007
WmmiddotK kas užtikrina 7 m2WK sienos šiluminę varžą esant jos storiui 05 m
Mūsų darbo objektas ir tikslas ndash cementinių ir termoizoliacinių kompozitų ir apdalos lakštų sluoksnių
sudėčių parinkimas ir savybių tyrimas bei lakštų gamybos technologijos sukūrimas
2 Žaliavos ir tyrimų metodika
21 Žaliavos
Termoizoliaciniams kompozitams paruošti naudotas UAB bdquoAkmenės cementasldquo CEM I 425 R
markės portlandcementis atitinkantis LST EN 197-12011 standarto reikalavimus Cemento cheminė
ir mineralinė sudėtys bei charakteristikos pateiktos 1 lentelėje
1 lentelė Portlandcemenčio sudėtys ir charakteristikos
Cheminė sudėtis
SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO K2O+Na2O SO3 Kaitmenys Netirpmenys
2076 612 337 6350 401 103 080 023 007
Mineralinė sudėtis Rišimosi trukmė min Savitasis paviršius cm2g
C3S C2S C3A C4AF Pradžia Pabaiga 4200
4854 1529 1040 1017 140 190
Metakaolinas (MK) ndash įmonės UAB Stikloporasldquo technologinė atlieka gauta pūsto stiklo granulių
gamybos metu Savitasis MK paviršius ndash 8650 cm2g piltinis tankis ndash 480 kgm3
Kaip rišamoji medžiaga (RM) buvo naudoti abiejų cementų bei metakaolino kaip 10 cemento
pakaitalo sausieji mišiniai
Cemento ir užpildų tarpusavis turinis santykis kompozituose bei VC santykis buvo nustatomas
eksperimentiniu keliu atsivelgiant į technologines kompozito gavimo galimybes bei jo užsiduotų
savybių verčių
Orą įtraukiantis priedas (OĮP) naudojamas termoizoliaciniam sluoksniui suformuoti ndash bdquoUfapore
TCOldquo balti milteliai turintys 94 aktyviosios medžiagos Priedo kiekis iki 01 RМ masės
Polikarboksilatinis superplastiklis naudojamas visuose kompozituose - Castament FS-40 ndash gelsvi
milteliai Priedo kiekis ndash 02 RM masės
Pagalbinės medžiagos Stiklo audinio bdquoSakretldquo firmos armavimo tinklelis akelių dydis ndash 4 x 4 cm
atitinkantis LVS 203-22005 Latvijos standarto
Kaip užpildas taip pat naudotos 3-jų skirtingų frakcijų ir piltinio tankio pūstojo stiklo granulės (2
lentelė) pagamintos UAB bdquoStikloporasldquo ir polistireninio putplasčio taros smulkūs trupiniai iki 2 mm
dydžio
12
2 lentelė PS ir PPS granulių frakcijos tankis ir šilumos laidumas
Grūdelių skersmuo mm Piltinis tankis kgm3 Šilumos laidumo koeficientas WmmiddotK
PS iki 2 190 0077
PS 4divide8 140 0059
PPS 8-16 120 0052
PPS iki 2 15 0038
22 Tyrimų metodika
Portlandcemenčio rišimosi trukmė buvo nustatyta remiantis standartine metodika LST EN 196-
32005 о savitasis paviršius ndash Bleino prietaisu pagal (LST EN 1097-62010) metodiką
Užpildų (pūstojo stiklo ir polistireninio putplasčio granulių) piltiniai tankiai buvo nustatomi remiantis
(LST EN 3310-12003) Modifikuotos cementinės tešlos egzoterminiam efektui tirti buvo naudojami
laboratorijoje sukonstruotas temperatūros matavimo prietaisas ir sukurta metodika (Antonovič and
Goberis 2003) Rišamoji medžiaga (RM) buvo ruošiama sausai maišant portlandcementį su 10
metakaolino pakaitalu laboratorinėje bdquoVarimixer bearldquo maišyklėje 3 min esant 60 apsmin maišyklės
veleno sukimosi greičiui Ruošiant formavimo mišinius RM kartu su vandeniu ir modifikuojančiais
priedais (FS-40 visuose atvejuose OĮP ndash formuojant termoizoliacinį sluoksnį) buvo maišoma dar 1
min o supylus užpildus (PS visuose atvejuose PPS - formuojant tik termoizoliacinį sluoksnį) dar 2
min esant tam pačiam sukimosi greičiui
Kompozitų formavimo mišiniai buvo ruošiami MXP 1602E maišyklės pagalba (esant jos sukimosi
ašies greičiui 225 apsmin) permaišant 2 min bėgyje visus komponentus (cementą vandenį ir
priedus OĮP ir superplastiklį) išskyrus porėtus užpildus Užpildai buvo dedami į mišinį pačiam
maišymo gale ir maišymas trukdavo dar 5 min esant 60 apsmin greičiui Mišiniai buvo supilami į
skirtingų matmenų formas iš kurių sukietėję bandiniai buvo išformuojami po 2 parų Tolesnis jų
kietėjimas vyko ant grotelių virš vandens klimatinėje kameroje 26 parų bėgyje esant temperatūrai
(20plusmn3) ordmC Po to bandiniai buvo džiovinami 105ordm C temperatūroje (bandiniai su PPS užpildu - iki 50
ordmC) iki pastoviosios masės ir buvo nustatomos jų savybės Sausasis tankis gniuždymo ir lenkimo
stipriai buvo nustatomi taikant (LST EN 1602+ AC+P LST EN 826 LST EN 12089) metodikas
Nustatant kompozito stipruminių savybių vertes buvo pasinaudota komputerizuota įranga
ldquoHaunsfield ndash H10KS)
Bandinių šilumos laidumo koeficientas λ10 buvo nustatomas pagal (LST EN 12664+AC+P) prietaiso
bdquoλ ndash meter EP500ldquopagalba (bandinių matmenys ndash 400x400x100mm)
Naudotų priedų poveikį cementinei matricai (cemento mineralų hidratacijos egzoterminiam efektui)
nustatyti buvo naudotasi (Antonovich and Goberis 2003) metodika išlaikant eksperimento metu
vienodą (037) VC santykį
Kompozito bandinių sorbcinis drėgnis buvo nustatomas pagal (LST EN ISO 1257) metodiką iš-
laikant bandinius (20 plusmn3)ordmC temperatūroje virš K2CO3 NaBr (NH4)2SO4 ir K2SO4 tirpalų kurių
sočiųjų garų drėgnis siekė atitinkamai 43 58 81 ir 94
Sukietėjusių kompozitų struktūrai bei kontakto zonos su pagrindu analizei atlikti naudotas
kompiuterizuotas optinis mikroskopas Motic su skaitmenine kamera (didinimas iki 100 kartų)
Rentgeno struktūriniai tyrimai atlikti difraktometru DRON-7 kurio antikatodas varinis filtras -
nikelinis anodo įtampa ndash 30 kV anodo srovė 12 mA goniometro plyšeliai (05 1 15)mm smailių
iššifravimui naudota ICDD duomenų bazė
3 Eksperimentinė dalis
31 Termoizoliacinis kompozitas su PS ir PPS granulėmis
Formuojant kompozitus su skirtingomis PS granulių frakcijomis reikėjo surasti optimalų frakcijų
tarpusavio santykį Kadangi lengvus užpildus patogiausia matuoti tūrio vienetais bei apribojus
13
cemento sąnaudas iki 150 kgm3 (cemento piltinis tankis 1130 kgm3) ir prilyginus visą sausųjų
komponentų tūrį 100 (atitinkančių 5 tūrio dalims) gavome kompozito sudėtis pateiktas 3 lentelėje
Siekiant nustatyti lengvojo kompozito užpildo frakcijos stambumo ir kiekio poveikį kompozito
tankiui ir stipriui buvo tiriami kompozito bandiniai suformuoti pagal K-1divideK-6 sudėtis (3 lentelė)
OĮP kiekis formavimo mišiniuose buvo didesnis nei kompozitų su AAC trupiniais atveju ir siekė
0045 cemento masės todėl kad reikėjo hidrofilizuoti užpildo granules bei gauti lengvesnę
porizuotą matricą (2 pav)
3 lentelė Kompozitų su pūstojo stiklo granulėmis sudėtys
Kompozito
šifras
Sudėtis
Cementas tūrio dalys
PS granulių frakcijų tūrių dalys
PPS granulių tūrio dayis
8divide16 mm 4divide8 mm le4 mm le4 mm
K-1 083 500 - - -
K-2 083 - 500 - -
K-3 083 - - 500 -
K-4 083 166 166 166 -
K-5 083 250 125 125 -
K-6 083 300 100 100 -
K-7 057 279 - - 221
K-8 048 279 - - 221
K-9 04 279 - - 221
K-10 036 310 100 - 090
K-11 036 300 100 - 100
2 pav OĮP kiekio poveikis cementinės tešlos tankiui (Kligys 2009 Sinica et al 2009)
Atliktų tyrimų rezultatai rodo kad termoizoliacinio kompozito tankis pagrinde priklauso nuo
cementinės matricos kiekio kompozite ir beveik nepriklauso nuo pūstojo stiklo granulių frakcijos
stambumo Pavyzdžiui formuojant kompozitą kuriame cemento ir pūstojo stiklo granulių tūrinis
santykis siekia 0834 gaunamų kompozito bandinių tankis kinta nuo 390 kgm3 kai naudojamos
8divide16 mm stambumo granulės iki 410 kgm3 kai naudojamos le 4 mm stambumo granulės (3 lentelė
K-1divideK-3 kompozito sudėtys)
Analogišką tankį (390 kgm3) gauname naudojant užpildo frakcijų mišinį kuriame stambių vidutinių
ir smulkių pūsto stiklo granulių tūrinis santykis siekė 133133133 (4 lentelė K-4 kompozito
sudėtis) Ir tik padidinus stambios frakcijos pūstojo stiklo granulių tūrį mišinyje iki santykio 211
kompozito tankis sumažėjo iki 370 kgm3 (4 lentelė K-5 kompozito sudėtis) o kai stambių granulių
tūrinis santykis dar padidėjo iki 240808 gavome lengvąjį termoizoliacinį 320 kgm3 tankio
14
kompozitą (3 lentelė K-6 kompozito sudėtis) Suformuotų skirtingo tankio kompozito bandinių
gniuždymo stiprio vertės pateiktos 3 paveiksle
3 pav Termoizoliacinio kompozito bandinių gniuždomasis stipris Kompozito bandinių šifrai atitinka 3
lentelės duomenis
Kaip rodo 3 pav rezultatai didžiausiu stipriu (09 MPa) pasižymi 410 kgm3 tankio kompozitas K-1
(3 pav K-1 stulp) Esant kompozito tankiui 320 kgm3 jo gniuždomasis stipris yra dar pakankamas
ndash 035 MPa (3 pav K-6 stulp) Suformuoti kompozito K-1 divide K-6 bandiniai pateikti 4 pav Matome
kad gautų kompozitų struktūra yra vienalytė t y užpildų ir rišamosios medžiagos tarpusavio santykis
yra adekvatus
Siekiant gauti kuo mažesnį kompozito šilumos laidumo koeficientą mažinome jo tankį Gauto
kompozito gniuždomojo stiprio esama atsarga (pakanka 02 MPa) leido tai padaryti palaipsniui
mažinant portlandcemenčio kiekį nuo 150 kgm3 iki 100 kgm3 kompozite (4 lentelė) bei panaudojant
vietoje smulkiosios (le4 mm) PS granulių frakcijos smulkiąją (le4 mm) PPS trupinių frakciją (4
lentelė K-7divideK-10 kompozito sudėtys) bei panaudojus tarpinę (4divide8 mm) pūsto stiklo granulių frakciją
(4 lentelė K-11 kompozito sudėtis)
K-1 K-2 K-3
K-4 K-5 K-6
4 pav Kompozito bandinių suformuotų pagal K-1divideK-6 sudėtis struktūra
15
4 lentelė Palengvinto termoizoliacinio kompozito savybės
Kompozito
Šifras Tankis kgm3
Stipris MPa Šilumos laidumo koeficientas λ10 WmmiddotK
Gniuždymo Lenkimo
K-7 305 072 026 0114
K-8 260 039 019 0105
K-9 250 030 018 0095
K-10 245 026 017 0070
K-11 240 020 015 0069
Pastaba kompozito sudėtys atitinka 5 lentelės sudėtims
Apsistoti ties K-11 kompozito sudėtimi padėjo jo struktūros tyrimai Kompozito bandinių (K-7divideK-
10) skerspjūvio nuotraukos (5 pav) parodė kad užpildo grūdeliai netolygiai pasiskirstė cementinėje
matricoje o kai kur tarp matricos ir užpildų pasitaiko oro tuštumų
K-7 K-8 K-9
K-10 K-11
5 pav Kompozito bandinių suformuotų pagal K-7divideK-11 sudėtis struktūra
Įvertinus šiuos trūkumus kompozito struktūroje buvo atliktas K-10 sudėties koregavimas
portlandcemenčio kiekis liko toks pat (100 kgm3) o tam kad pasiekti tolygų užpildų pasiskirstymą
bei išvengti oro tuštumų struktūroje buvo palaipsniui didinamas pūsto stiklo stambios frakcijos kiekis
(nuo 126 iki 300 tūrio dalių) bei pridėta 1 tūrio dalis 4divide8 mm skersmens pūsto stiklo granulių ty
abiejų frakcijų pūsto stiklo granulių ir polistireninio putplasčio smulkios frakcijos tarpusavio tūrinis
santykis sudarė 311 (3 ir 4 lentelės K-11) Atlikti šio kompozito savybių tyrimai parodė kad esant
jo tankiui 240 kgm3 gniuždomasis stipris siekia 02 MPa o šilumos laidumo koeficientas ndash 0069
WmmiddotK (3 lentelė K-11)
Tolesni kompozito tyrimai buvo atlikti kompleksiškai nustatant rišamosios medžiagos ir užpildo
(pūsto stiklo granulių bei polistireninio putplasčio taros trupinių kiekio poveikį kompozitų tankiui
stiprumui šilumos laidumui laidumui vandens garams susitraukimui džiūstant bei atsparumo šalčiui
Bandinių formavimo sudėtys pateiktos 5 lentelėje o gauti tyrimų duomenys 6 7 8 9 10 ir 11
paveiksluose
16
5 lentelė Kompozitinės medžiagos formavimo mišinių sudėtys
Kompozito
sudėties Nr
Rišamosios
medžiagos
kiekis kgm3
Pūstojo stiklo granulių tūrinis santykis
Polistireninio putplasčio
taros granulių tūrinis
santykis
(8divide16) mm (4divide8) mm (0divide2) mm (0divide2) mm
1 700 3 1 1 -
2 1000 3 1 1 -
3 1300 3 1 1 -
4 700 3 1 - 1
5 1000 3 1 - 1
6 1300 3 1 - 1
Pastaba Užpildų kiekis bandiniuose (100) buvo prilygintas 5 tūrio dalims
6 pav Rišamosios medžiagos kiekio priklausomybė kompozitų tankiui
7 pav Kompozitų tankio priklausomybė šilumos laidumui
Tankio ir šilumos laidumo koeficiento mažiausios vertės priklauso nuo rišamosios medžiagos kiekio
esant 70 kgm3 ir panaudojus polistireninio putplasčio granules gaunamas mažiausias tankis tuo pačiu
ir mažiausia šilumos laidumas Šiuo atveju kompozitų stiprumas būna mažiausias bet pakankamas
užsiduotoms vertėms (8 pav) ty stipris gniuždant siekia virš 03 MPa o stipris lenkiant ndash 015 MPa
(9 pav) Tuo atveju kompozitų atsparumas šalčiui net po 100 šaldymo ciklų didina kompozitų stiprį
gniuždant (dėl tolesnio cemento mineralų hidratacijos proceso vykstančio bandymo metu) (10 pav)
Analizuojant kompozitų struktūrą po 100 šaldymo ciklų jokių suirimo požymių nepastebime tai
reiškia jog kompozitai atsparūs šalčiui (11 pav) Atsparumas šaldymui bandymas 4 5 sudėties
kompozitams dar vyksta todėl rezultatai nepateikti
17
8 pav Rišamosios medžiagos kiekio priklausomybė kompozitų vidutiniam gniuždymo stipriui
9 pav Rišamosios medžiagos kiekio priklausomybė kompozitų vidutiniam lenkimo stipriui
10 pav Kompozitų vidutinio gniuždymo stiprio priklausomybė nuo šaldymo ciklų
a b c d 11 pav Kompozitai po 100 šaldymo ciklų a ndash 1 sudėtis b ndash 2 sudėtis c ndash 3 sudėtis d ndash 6 sudėtis
18
32 Lakštų rišamosios medžiagos parinkimas ir savybių tyrimas
Šie tyrimai labai aktualūs lakšto apdailino sluoksnio formavimo mišiniui kurį kaip tik ir sudaro
portlandcementis FS40 polikarboksilatas ir 10 portlandcemenčio keičiantis MK Technologiškai
yra svarbu kad formuojant po pirmo pasluoksnio suformavimo galima būtų kuo greičiau įspausti
armuojantį stiklo audinio tinklelį į cementinę tešlą Tai padėjo atlikti 10 portlandcemenčio
keičiantis MK ir 02 PC masės polikarboksilatinio superplastiklio FS ndash 40 priedas
FS-40 polikarboksilatinio superplastiklio ir MK poveikis portlandcemenčio mineralų hidratacijai
pateiktas 12 pav
12 pav Egzotermijos efekto temperatūrų kaitos priklausomybė nuo laiko 1 ndash PC 2 ndash PC + FS40 3 ndash PC +
MK 4 - PC + MK + FS40
Gauti duomenys rodo kad ir MK ir FS-40 priedai lėtina PC mineralų hidrataciją bei žemina
egzoterminio efekto temperatūrą jei gryno cemento Tegzo = 95 ˚C tegzo = 420 min (12 pav 1 kr) tai
esant mišinyje abiems priedams Tegzo sumažėja iki 65 ˚C o tegzo pailgėja iki 1070 min (12 pav4 kr)
Šių priedų poveikis siūlių sukietėjusio skiedinio tankiui pateiktas 13 pav
13 pav Superplastiklio priedo ir MK pakaitalo poveikis sukietėjusio cemento skiedinio tankiui 1 ndash PC 2 ndash
PC + FS40 3 ndash PC + MK 4 - PC + MK + FS40
13 pav duomenys rodo kad superplastiklio priedas padidina sukietėjusio skiedinio tankį 125 (13
pav 2 kr) tuo tarpu MK pakaitalas jį 10 mažina 13 pav 3 kr) todėl abiejų medžiagų (priedo ir
pakaitalo) poveikyje tankis sumažėjo nežymiai (apie 5 ) Jų poveikis gniuždymo stipriui pateiktas
14 o lenkimo ndash 15 pav
0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000
20
30
40
50
60
70
80
90
100T
emp
erat
ucircra
0C
Laikas min
1
3
2
4
19
14 pav Superplastiklio priedo ir MK pakaitalo poveikis sukietėjusio cemento skiedinio gniuždymo stipriui 1
ndash PC 2 ndash PC + FS40 3 ndash PC + MK 4 - PC + MK + FS40
15 pav Superplastiklio priedo ir MK pakaitalo poveikis sukietėjusio cemento skiedinio lenkimo stipriui 1 ndash
PC 2 ndash PC + FS40 3 ndash PC + MK 4 - PC + MK + FS40
Atliktų tyrimų rezultatai parodė kad superplastiklio priedas padidina kaip gniuždymo taip ir lenkimo
sukietėjusio skiedinio stiprį atitinkamai 8 ir 26 (14 ir 15 pav 1 ir 2 kr) tuo tarpu MK daro
teigiamą poveikį tik lenkimo stipriui (15 pav 3 kr)
33 Lengvojo užpildo ir RM santykio nustatymas apdailiname sluoksnyje
ir jo savybių tyrimas
Siekiant pagerinti apdailinio sluoksnio termoizoliacines savybes į formavimo mišinį buvo pridedama
smulkiosios iki 2 mm PS frakcijos granulių kurių tūris sudarė atitinkamai 25 ir 50 RM tūrio
Tankio ir stipruminių savybių kaita priklausomai nuo PS granulių tūrio pavaizduota 16 ir 17 pav
20
16 pav Apdailinio sluoksnio tankio priklausomybė nuo PS granulių tūrio formavimo mišinyje
1 ndash 0 2 ndash 25 3 ndash 50
17 pav Apdailinio sluoksnio gniuždymo stiprio priklausomybė nuo PS granulių tūrio formavimo mišinyje
1 ndash 0 2 ndash 25 3 ndash 50
18 pav Apdailinio sluoksnio lenkimo stiprio priklausomybė nuo PS granulių tūrio formavimo mišinyje
1 ndash 0 2 ndash 25 3 ndash 50
Gauti duomenys rodo kad sukietėjusio skiedinio tankis ir stiprumas proporcingai mažėja nuo PS
granulių tūrio didėjimo formavimo mišinyje Optimalus PS užpildo kiekis buvo nustatytas lyginant
suformuotų plokštelių fasado paviršius (19 pav)
21
19 pav Apdailinio sluoksnio paviršiaus kokybės priklausomybė nuo PS granulių tūrio formavimo
mišinyje 1 ndash 25 2 ndash 50 3- 60 4 ndash 75
Vizualiai lyginant gautų paviršių kokybę galima teigti kad PS granulių tūris formavimo mišinyje
turi būti ne didesnis kaip 50
34 Porėtų PS granulių dydžio poveikis lakšto termoizoliacinio sluoksnio fizikinėms
mechaninėms savybėms
Nustatant PS granulių dydį iš pradžių buvo panaudotos ir stambiosios (8divide16 mm) frakcijos granulės
tačiau tokio kompozito sukibimas su apdailinio sluoksnio stiklo tinkleliu nebuvo kokybiškas dėl
stambių neužpildytų cementine tešla ertmių tarp užpildo granulių Dėl šios priežasties šių bandinių
lenkimo stipris nesiekdavo net 01 MPa o pats bandinys išsisluoksniuodavo (20 pav) tuo tarpu
vidutinės (4divide8 mm) ir smulkiosios (iki 2 mm) PS frakcijos bandiniai po bandymo likdavo
neišsisluoksniavę Norint pagerinti badinių su stambiąja PS frakcija sukibimą su tinkleliu teko
naudoti daugiau cementinės tešlos glaistant ja ant tinklelio paviršiaus nes tešla prasmukdavo pro
tinklelio akutes į ertmes tarp stambiosios frakcijos granulių kas blogino kompozito termoizoliacines
savybes Todėl stambiosios frakcijos granulių tolesniuose tyrimuose teko atsisakyti 6 lentelėje
pateiktos tirtų kompozitų savybių vertės Geriausiomis termoizoliacinėmis savybėmis pasižymi LV
ndash 7 sudėties kompozitas kurio šilumos laidumo koeficientas turi mažiausią vertę ndash 0075 WmmiddotK o
jo stipruminės savybės ne žymiai nusileidžia kitų kompozitų su didesniu RM kiekiu savybėms 20
pav pateikta kompozito bandinių struktūra su stambiosios ir smulkiosios PS frakcijų granulėmis
20 pav Termoizoliacinio sluoksnio bandinių vaizdas po lenkimo stiprio nustatymo bandiniai su stambia PS granulių frakcija (be numeracijos) smulkiosios ir vidutinės frakcijos bandiniai
pažymėti 32 ir 52
22
6 lentelė Kompozitų su porėtais užpildais savybės
Kompozitų šifrai atitinka 3 lentelės šiframs
Lenkimo stipris buvo nustatomas bandant prizmes su įtvirtintu iš abiejų pusių stiklo audinio tinkleliu
a b
21 pav Lakšto termoizoliacinio sluoksnio struktūra kai užpildą sudaro PPS (30 visų užpildo tūrio)
ir PS granulės a ndash stambiosios frakcijos b ndash smulkiosios frakcijos (LV ndash 5) sudėtis ir smulkiosios ndash
vidutinės frakcijos (LV- 7) sudėtis
Kompozito
šifras
Sausasis tankis
kgm3
Gniuždymo
stipris MPa
Lenkimo stipris
MPa
Šilumos laidumo
koeficientas 10
W(mK)
LV-1 420 065 070 0135
LV-2
LV -3
LV-4
LV-5
LV-6
LV-7
385
375
355
330
280
240
060
055
050
050
045
040
065
050
050
045
040
030
0130
0125
0100
0090
0080
0075
23
4 Bendradarbiavimas su projekto partneriais
Glaudžiausias bendradarbiavimas buvo vykdomas su Projekto partneriu iš Lietuvos ndash UAB ldquoElnet
Grouprdquo Ūkio subjektas pastoviai buvo supažindinamas su vykdomais moksliniais tyrimais bei
gautais tyrimų rezultatais Buvo diskutuojama kaip būtų galima juos įgyvendinti praktikoje Darbų
pasiskirstimas tarp Projekto partnerių reikalauja tampraus bendradarbiavimo kad ūkio subjektas
galėtų sukurti technologinę įrangą sugebančia pasiekti tyrimais nustatytus cementinio
termoizoliacinio kompozito technologinius parametrus Kartu buvo išbandomi technologinių
įrengimų ndash maišyklės formavimo mišinio sudėtinių komponentų maišymo principas bei darbinio
maišyklės veleno konstrukcija Daug problėmų kėlė paruošto mišinio transportavimas lanksčių žarnų
pagalba į tarpą tarp klojinių Cementinio termoizoliacinio kompozito sudėtiniai komponentai ndash
užpildo granulės (padengtos apvalios pūsto stiklo tuščiavidurės formos kevalu) turi nedidelį
atsparūmą gniuždymui ir veikiant didesnei spaudimo jėgai turi galimybę suirti Bendradarbiaujant
su Slovakijos firma bdquoSTROJSTAV CMldquo ši problema buvo išspręsta
Su Projekto partneriais iš Čekijos buvo bendraujama elektroniniu paštu per skaipą bei betarpiškai
susitinkant komandiruočiu metu Pirmoje komandiruotėje buvome susitikę su mokslinės dalies
vadove Eva Navratilova kuri sutiko būti mūsų Projekto doktorantės Jurgos Šeputytės-Jucikės
praktikos Prahos technikos universitete vadove Praktikos metu kartu su vadove buvo atliekami
cementinio termoizoliacinio kompozito struktūrinia tyrimai įvertinant sudėtinių komponentų
tarpusavio jungties pobūdį Libereco technikos universitete su Projekto partneriu Janu Novaku
aptarėme bendradarbiavimo galimybes kartu atliekant akustinių perdangų smūginių garsų slopinimo
sistemų tyrimus Lietuvoje buvo suformuoti bandiniai o Libereco universitete atliekami triukšmo
slopinimo sistemos elementų dinaminio standžio matavimai Šie tyrimai yra tęsiami Komandiruočių
metu Čekijos ūkio subjekto atstovas Vaclovas Vachuška supažindino su poretų granulių gamyba iš
maltų šlako atliekų ir kartu numatėme jų panaudojimo galimybę akustinių grindų konstrukcijose bei
sieninių panelių gamyboje Bendradarbiavimas tarp partneriu bus tęsiamas per visą Projekto
vykdymo laikotarpį
24
5 Projekto etapai ir tarpiniai rezultatai
Pirmame projekto etape turėjome parinkti termoizoliacinio cementinio kompozito skirto sienų
konstrukcijoms formavimo mišinio parametrus Darbo eigoje nustatyta kad termoizoliacinio
cementinio kompozito matrica turi sudaryti porizuota cementinė tešla modifikuota pūsto stiklo
gamybos atlieka ndash metakaolino priedu Kompozito užpildu kuris sudaro 100 tūrio yra
kombinuotos PS granulės pagamintos iš stiklo duženų miltų ir polistireninės taros susmulkinti
trupiniai PS granulės yra skirtingų frakcijų nuo 4 iki 16 mm dydžio ir kompozite tartusavyje liečiasi
tokiu būdu suformuodami termoizoliacinės medžiagos bdquokarkasąldquo PPS smulkūs trupiniai užpildo
tarpus tarp PS granulių ir tokiu būdu mažino laisvo oro erdvę kompozito struktūroje Šis faktorius
turi tiesioginę įtaką kompozito šilumos laidumo vertei Kompozito užpildas tarpusavyje jungiamas
plonu porizuotos modifikuotos cementinės tešlos sluoksniu Taip yra gaunamas lengvas cementinis
termoizoliacinis kompozitas kurio tankis siekia 230 ndash 250 kgm3 šilumos laidumo koeficientas yra
apie 007 WmmiddotK gniuždymo stipris apie 03 MPa
Kitas uždavinys buvo sukurti termoizoliacinio cementinio kompozito gamybos technologiją
Sprendžiant šią užduotį buvo ištirtas modifikuojančių priedų ir jų maišymo trukmės poveikis
cementinės matricos savybėms rišamosios medžiagos ir skirtingos frakcijos granulių kiekio įtaka
termoizoliacinio sukietėjusio kompozito savybėms Atlikti moksliniai tyrimai leido parinkti
formavimo mišinių maišymo trukmę sudėtiniu komponentų padavimo į formavimo mišinio
paruošimo maišyklę eiliškumą rišiklio rišimosi laikus įvertinant priedų poveikį cemento mineralų
hidratacijos procesui Nustatyta kad pradiniame etape reikia vandenyje permaišyti orą įtraukiatį ir
mišinį plastifikuojanti priedus ir cementą po to maišyti PPS smulkius trupinius ir tik po to į
formavimo mišinių paruošimo maišyklę dėti PS granules Bendra formavimo mišinio paruošimo
trukmė siekia 7 ndash 10 min Laboratorinėmis salygomis paruoštu formavimo mišiniu buvo užpildomos
bandinių formavimui skirtos formos Suformuoti bandiniai iš formų buvo išimami po 12 val
sudedami į polietileninius maišus ir natūraliose sąlygose buvo kietinami 28 paras
Kompozito bandinių fizikinės savybės bei sudėtinių kompozito komponentų tarpusavio jungties
pobūdis kontakto zonoje buvo nustatomos tiriant bandinius pagal galiojančius techninius
reikalavimus VGTU Termoizoliacijos instituto laboratorijose sukomplektuotomis naujausią įranga
Šių tyrimų rezultatai yra pateikiami ataskaitoje plačiau aprašant termoizoliacinio kompozito fizikines
savybes
Darbe buvo sprendžiamas ir armuotų termoizoliacinių lakštų ir jų gamybos technologijos sukūrimas
Lakštų prototipu buvo parinkta dekoratyvinio apdailos laksto konstrukcija sukurta projekto vadovo
ir apginta Lietuvos patentu Nr 4599 Toks techninis sprendimas leido termoizoliacinio kompozito
sluoksnį iš abiejų pusių armuoti stiklo audinio tinkleliu ir sukurti padidinto atsparumo lenkimui
termoizoliacinį lakštą Moksliniais tyrimais buvo nustatyta kad lakštų konstrukcijose galima naudoti
tik 2-8 mm dydžio pūsto stiklo granules o cementine tešlą galima modifikuoti MK priedų iki 30
nuo cemento masės Stiklo audinio tinklelį galima panardinti į cementinės tešlos ir smulkių PS
granulių mišinį esant granulių užpildo kiekiui ne didesniam kaip 50 tešlos mišinio tūrio Optimalus
armuojančių stiklo audinio tinklelių akučių dydis 45times45 mm užtikrinantis sluoksnių esančių
abiejuose tinklelio pusėse stabilią jungtį
Lakštų gamybos išmatavimus lemia gaminami armuojančių tinklelių matmenys Esant tinklo kilimo
pločiui 1000 mm automatiškai išsisprendžia ir lakštų plotis kuris gali būti 500 mm arba 10 m Esant
kitam lakšto pločiui reikalingas tinklelio jungimas kas didina gamybos proceso imlumą ir gamybos
kaštus
Sukurta laboratorinė lakštų gamybos technologija kurioje yra numatyta sekančios operacijos
išvardintos eilės tvarka modifikuotos cementinės tešlos užpilimas ant formos dugno tolygus
cementinės masės paskleidimas armuojančio apatinio tinklelio įspaudimas į cementinę masę
termoizoliacinio cementinio formavimo masės sluoksnio užpilimas į formą ir jos tolygus
paskirstymas viršutinio armuojančio tinklelio uždėjimas ant viršutinio termoizoliacinio kompozito
formavimo masės paviršiaus viršutinio tinklelio dengimas cementine mase jos tolygus paskirstymas
ir įspaudimas į tinklelio akutes Tokiu būdu pagamintas lakštas turi lygų apatinį paviršių ir grubų
25
viršutinį Panaudojus lakštus klojinių konstrukcijose lygus paviršius formuoja galutinai išlygintą
sienos plokštumą reikalaujančią minimalių darbo sąnaudų paviršiaus apdailai Išorinių apdailos
lakštų paviršiaus formavimas bus sprendžiamas ateityje
Įvertinant lakšto paskirtį galime konstatuoti kad termoizoliacines lakšto sąvybes lemia užpildo
granulių kompaktiškas pasiskirstymas lakšto termoizoliacineme sluoksnyje Stambios granulės turi
formuoti karkasą liesdamosios tarpusavyje o tarpai tarp jų turi būti ūžpildyti smulkios frakcijos PPS
trupinių granulėmis Reikia stengtis kad būtų kuo mažiau neužpildytų oro tarpų Lakšto
termoizoliacines sąvybes gerina smulkios frakcijos PS granulių kiekis esantis modifikuotoje
cementinėje tešloje iki 50 tūrio
Lakšto lenkimo stipriui didžiausios įtakos turi armuojančio tinklelio akučių dydis tinklelio sukibimas
su cementine tešla užpildo granulių stabili tarpusavio jungtis bei paties lakšto storis Skaitome kad
mažiausias lakšto storis galėtų būti 25 mm
Pirmais metais viešinant projektą buvo parengtas mokslinis straipsnis apie įvairių priedų poveikį
cementinės matricos porizacijai Be priedų poveikio buvo atsižvelgta į formavimo mišinio maišymo
trukmę Medžiaga apie matricos porėtumo didinimo būdus išsamiai pateikta publikacijoje o
ataskaitoje pateikiama tik nuoroda į straipsnyje pateikiamus tyrimo rezultatus
Žurnale ldquoMokslas ir technikardquo yra supažindinama Lietuvos visuomenė apie Eureka projekto
partnerius projekto tikslus kuriuos turėtų įgyvendinti kiekvienas partneris atskirai darbus
koordinuojant VGTU projekto vadovui Pateikiama projekto trukmė bei nurodomi finansavimo
šaltiniai tame tarpe ir iš Europos struktūrinių fondo lėšų
26
6 Tyrimų mokslinė vertė
Mokslinę liekamąją vertę turi modifikuojančių priedų poveikio cementinės matricos mišinio bei
akmens poretumui tyrimai Ištirta pucolaninio priedo pūsto stiklo gamybos atliekos ndash metakaolino
poveikis cementinės matricos tankiui cemento mineralų hidratacijos procesui mišinio klampai bei
poreto cementinio akmens fizikinėms sąvybėms Ši priklausomybė sujungta kartu su orą įtraukiančiu
ir plastifikuojančių priedų panaudojimu modifikuojant cementinę tešląTyrimų rezultatai yra
apibendrinti moksliniame straipsnyje išsiūstame į Oksfordo universiteto žurnalą bdquoConstruction and
Building Materialsldquo
Porėtų užpildo granulių granuliometrinės sudėties ir jų frakcijų santykis bei porizuotos matricos
kiekio poveikis cementinio termoizoliacinio kompozito savybėms bus apgintas Lietuvos patentu su
tolesniu patentavimu ES
Cementinio termoizoliacinio kompozito ir jo gamybos technologijos sukūrimas leis statyti kokybiškai
naujus namus artimus pasyvaus namo koncepcijos keliamiems reikalavimams
27
7 Išvados ir rekomendacijos
1 Nustatyta kad kompleksinis (MK+FS40+OIP) priedas betonų mineralų hidratacijos procesą
cemento tešloje prailgina iki 1100 min pasiekdamas 60 degC egzoterminio efekto maksimalią
temperatūrą MK modifikuotos cemento tešlos hidratacijos procesas nežymiai pailgėja nors dėl
papildomos pucolaninės reakcijos tarp MK ir cemento hidratacijos produktų egzoterminio efekto
maksimali temperatūra pakyla 8 degC
2 Ištirta kad kompleksinio priedo (FS40+OIP) poveikis mažinant cementinės tešlos tankį labiausiai
pastebimas MK priedų modifikuotoje cementinėje tešloje Modifikuotos cementinės tešlos tankis
sumažėja 33 karto nuo 2158 kgm3 iki 714 kgm3 po 10 min mišinio maišymo Tai yra apie 29
mažesnis tankis nei maltu smėliu modifikuotos cementinės tešlos ir 32 mažesnis tankis nei gryno
cemento porizuotos tešlos Sukietėjusios tešlos ndash porėto betono tankis siekia apie 800 kgm3 tuo tarpu
gryno cementbetonio ndash 1150 kgm3 o maltu smėliu modifikuoto betono ndash 1200 kgm3 Šiuos pokyčius
galima paaiškinti lengvos sutirštintos struktūros formavimo mišinyje susidarymu ir OIP molekulių
adsorbuotų ant cemento dalelių paviršiaus pakankamos jungties suformuotu oro burbuliuku
užtikrinimas
3 Nustatyta kad pucolaniniu priedu MK modifikuota cementinė tešla kartu su kompleksiniais (FS40
ir OIP) priedais įtakoja papildomų naujadarų ndash kalcio hidrosilikatų susidarymą mikro struktūros
pokyčius užtikrinančius submikrokristalinę struktūrą cementinėje matricoje Tai užtikrina mažo
tankio porėto betono pakankamą stiprumą 800 kgm3 tankio porėto betono gniuždymo stipris siekia
25 MPa o lenkimo stipris 10 MPa
4 Nustatyta optimali porėtų užpildo granulių granuliometrinė sudėtis bei jų kiekis termoizoliaciniame
kompozite Didžiausią dalį užpildo - 35 tūrio sudaro stambios PS granulės (8-16 mm) Vidutinio
dydžio (4-8 mm) PS granulės ir smulkios iki 2 mm dydžio PPS trupintos granulės sudaro po 15
kompozito tūrio kas leidžia užpildyti tarpus tarp stambių granulių ir suformuoti kompaktiškai
užpildyta kompozito struktūrą Sukurtas cementinis termoizoliacinis kompozitas kurio sudėtis
modifikuota 10 metakaolino priedo jam pagaminti panaudotas 70 kgm3 rišamosios medžiagos
kiekis Cementinio termoizoliacinio kompozito šilumos laidumo koeficientas siekia 007Wm∙K
esant tankiui 245 kgm3 ir gniuždymo stipriui apie 02 MPa
5 Sukurta lakšto apdailinio sluoksnio modifikuoto specialiais priedais formavimo mišinio sudėtis
kurioje 90 rišamosios medžiagos (RM) masės sudaro portlandcementis ir 10 - MK o kompozito
RM ir smulkių iki 2 mm stambumo PS granulių tūrių santykis sausame mišinyje yra 11 Sukietėjusio
skiedinio tankis 1420 kgm3 gniuždymo stipris 38 MPa
6 Nustatytas porėtų užpildų PS ir PPS granuliometrinės sudėties ir jų tūrių santykio poveikis
termoizoliacinio lakšto vidutinio sluoksnio struktūrai ir savybėms Mažiausia kompozito šilumos
laidumo koeficiento vertė (0075 Wm∙K) gaunama tuo atveju kai pūsto stiklo 4divide8 mm frakcijos
granulės padengtos porizuota cementine tešla (esant cemento sąnaudom ne daugiau kaip 100 kgm3)
tarpusavyje jungiasi lietimosi taškuose ir formuoja standų kompozito bdquokarkasąldquo o analogiškai
padengtos smulkios (iki 2 mm stambumo) PPS granulės užpildo laisvus tarpus tarp stambesnių PS
granulių (esant PS ir PPS tūrių santykiui 31) tokiu būdu išvengiant tiesioginių šalčio tiltelių per
porizuotą matricą
28
8 Literatūra
Antonovič V Goberis S The effect of different admixture of the properties of refractory conerefe
with portland cement Material science (Medžiagotyra) 4(9) 2003 379-382 p
Asthana R Kumar ADahotre N B2006 Materials Processing and Manufacturing Science
Amsterdam Butterworth-Heinemann 628 p
bdquoAstra ndash polskaldquo firmos tinklalapis internete httpwwwastra-polskacom
Brykov A S Kamaliev R T Mokeev M V 2010 Influence of ultradispersed silica on portland
cement hydration Russian Journal of Applied Chemistry 83(2) 208minus213
Capener J C-M 2009 Properties of Modern Rendering Systems Based on Mineral Binders
Modified by Organic Admixtures Concrete Repair Rehabilitation and Retrofitting II ndash Alexander et
al (eds) Taylor and Francis Group London 863 ndash 869
Davraz M Gunduz L 2005 Engineering properties of amorphous silica as a new natural pozzolan
for use in concrete Cement and Concrete Research 35(7) 1251ndash1261
Du L Folliard K J 2005Mechanisms of entrainment in concrete Cement and Concrete Research
35(8)1463 ndash 1471
Hernaudes-Olivares F Mayer-Lobo P 2011 Experimental Assessment of Comercial One-coat
Renders for Buildings Facades Construction and Building Materials 22 (1) pp 156 ndash 162
Hilal A AThom N H Dawson A R 2015 On void structure and strength of foamed concrete made
without with additives Construction and Building Materials 85 157 ndash 164
Houst Y F Bowen P Perche F Kauppi A Borget P Galmiche L Meins J F Lafuma F
Flatt R J Schober I Banfill P FG Swift D S Myrvold B O Petersenf B G Reknes K
2008 Design and function of novel superplasticizers for more durable high performance concrete
(Superplast Project) Cement and Concrete Research 38(10) 1197 ndash 1209
Hurley J A 2003 UK market survey for foam glas Published by The Waste and Resource Action
Programme The Old Academy 114 p Prieiga per internetą httpwwwwraporguk
Kligys M Laukaitis A Sinica M Sezemanas G Dranseika N 2008 Investigations into the fire
hazard of a composite made from aerated concrete and crushed expanded polystyrene waste
Mechanics of Composite Materials 44(2) 173 ndash 180
Kligys M 2009 Kompozitinės medžiagos iš poringosios cemento tešlos ir trupinto polistireninio
putplasčio gamybos technologija ir savybės Daktaro disertacija Vilnius 137 p
Landensivu J 2012 Durability properties and actual deterioration of Finish concrete fasades and
balcones Thesis for the degree of doctor of science in technology Tampere university of technology
117 p
Lauzon M Garcia-Ruiz P A 2009 Evaluation of Capillary Water Absorbtion in Rendering Mortars
with Powdered Waterproofing Additives Construction and Building Materials 23 (10) 3287 ndash 3291
Lianxiang D Kevin J 2005 Mechanizm of air entrainment in concrete Cement and Concrete
research (35) 1463-1471 p
Limbachiya M Meddah M S Fotiadou S 2012 Performance of granulated foam glass concrete
Construction and Building materials 28(1) 759ndash768
LST EN 197-12011 Cementas 1 dalis Įprastinių cementų sudėtis techniniai reikalavimai ir atitikties
kriterijai
LST EN 196-62010 Cemento bandymų metodai 6 dalis Smulkumo nustatymas
29
LST EN 196-32005 Cemento bandymų metodai 3 dalis Rišimosi trukmių ir tūrio pastovumo
nustatymas
LST EN 933-12002 Užpildų geometrinių savybių nustatymo metodai 1 dalis Granulometrinės
sudėties nustatymas Sijojimo metodas
LST EN 933-22001 Užpildų geometrinių savybių nustatymo metodai 2 dalis Granulometrinės
sudėties nustatymas Analiziniai sietai Vardiniai akelių matmenys
LST ISO 3310-12003 Laboratoriniai sietai Techniniai reikalavimai ir bandymai 1 dalis
Laboratoriniai pinto metalinio vielinio tinkle sietai (tpt ISO 3310-12000) LST EN 1097-62003
Užpildų mechaninių ir fizikinių savybių nustatymo metodai 6 dalis Dalelių tankio ir įmirkio
nustatymas
LST EN 1015-3+A12004 Methods of Test for Mortar for Masonry ndash Part 3 Determination of
Consistence of Fresh Mortar (by Flow Table)
LST EN 1015-102004 Methods of Test for Mortar for Masonry ndash Part 10 Determination of Dry
Bulk Density of Hardened Mortar
LST EN 1015-112002 Methods of Test for Mortar for Masonary ndash Part 11 Determination of
Flexural and Compressive Strength of Hardened Mortar
LST EN 1015-182003 Methods of Test for Mortar for Masonary ndash Part 18 Determination of Water
Absorption Coefficient Due to Capillary Action of Hardened Mortar
LST EN 1015-122004 Methods of Test for Mortar for Masonary ndash Part 18 Determination of
Adhesive Strength of Hardened Rendering and Plastering Mortars on Substrates
LST EN 120892013 Statybiniai termoizoliaciniai gaminiai Elgsenos lenkiant nustatymas
LST EN 16022013 Statybiniai termoizoliaciniai gaminiaiTariamojo tankio nustatymas
LST EN 826 Statybinės termoizoliacines medžiagos Stiprio gniuždant nustatymas
LST EN 126642002 Šiluminės statybinių medžiagų ir gaminių charakteristikos Šiluminės varžos
nustatymas apsaugotos karštosios plokštės ir šilumos srauto matuoklio metodais Vidutinės ir mažos
šiluminės varžos sausi ir drėgni gaminiai
LST EN ISO 125712013 Hygrothermal Performance of Building Materials and Products -
Determination of Hygroscopic Sorption Properties
LST CENTS 772 -222006 Mūro gaminių bandymo metodai 22 dalis Keraminių mūro gaminių
atsparumo šalčiui nustatymas
LST L 1413112005 Statybinis skiedinys Bandymo metodai Atsparumo šalčiui nustatymas
LVS 203-22005 Sakret stiklo audinio armavimo tinklelis
Marčiukaitis G 2007 Statybinės medžiagos ir konstrukcijos Paskaitų konspektas Vilnius 88 p
Mисников O С Тимофеев АВ Черткова ЕЮ 2011 Гидрофобизация минеральных
дисперсных материалов добавками на основе торфа Труды Инсторфа 2 (55)15 ndash 33
Oğuzhan Keleştemur Bahar Demirel 2015 Effect of metakaolin on the corrosion resistance of
structural lightweight concrete Construction and Building Materials 81172 - 178
Quercia G Huumlsken G Brouwers H J 2012 Water demand of amorphous nanosilica and its
impact on the workability of cement paste Cement and Concrete Research 42(2) 344ndash357
Paruta V A Brynzin E I 2009 Manual on Designing and Erecting of Buildings using the Products
with Trademark UDK GAZOBETON Dnepropetrovsk 213 p
30
Ramachandran V S 1998 Superplasticizersproperties and applications in concrete Ottawa
Materials Technology LaboratoryCANMET
Ries J 2008 Structural lightweight aggregate and concrete Structure June 62-63
Ru Ji Zuotai Zhang Yang He Lili Liu Xidong Wang 2015Synthesis characterization and modeling
of new building insulation material using ceramic polishing waste residue Construction and Building
Materials 85 119 ndash 126
Сеземан Г Синица М Клигис М Шепутите-Юцике Ю Вайткус С Мечай А 2013
Цементные строительные композиты на основе лёгких заполнителей из техногенного сырья
Материалы международной научно ndash технической конференции laquo Наука и технология
строительных материалов состояние и перспектива их развития raquo 27-29 ноября Минск
БГТУ 21 ndash 24
Sezemanas G Sinica M Zacharčenko P Pivenj N Mikulskis D Kligys M 2013 Influence
of zeolite additive on the properties of plaster used for external walls from autoclaved aerated
concrete Materials Science (Medžiagotyra) 19(2) 222ndash229
Синица М Шепутите-Юцике Ю Сеземан Г Клигис М Мечай А 2013 Особенности
выполнения ограждающих конструкций с использованием заливной теплоизоляции на основе
гранул вспученного стекла Материалы международной научноndash технической конференции laquo
Наука и технология строительных материалов состояние и перспектива их развития raquo 27-29
ноября Минск БГТУ 69 ndash 72
Sinica MSezemanas GKligys M Česokas S 2007 Investigation of hydro ndash and higro ndash sorption
properties of silicate masonry products Materials Science (Medžiagotyra) 13(3) 229ndash 234
Sinica M Sezemanas G Chesnauskas V 2005 Influence of Air Absorbing Additive on Plaster
Layer Properties Designated to Cover Partions Built from Autoclave Porous Concrete Blocks
Chemical Technology (Cheminė technologija) 4 (38) 91 ndash 95
Sinica M Laukaitis A Sezemanas G Kligys M 2008 Operational Properties of a Heat-insulation
Composite with Expanded Polystyrene Crumbs Mechanics of Composite Materials 4 (44) 415 ndash 424
Sinica M Sezeman G Mikulskis D Kligys M Česnauskas V Zacharčenko P Kuprijenko
P Ščerbina N Pivenj N 2009 Investigation of the composite material with inclusions of
autoclaved aerated concrete chips Materials science 15 ( 4) 356ndash362
Sinica M Sezeman G Zakharchenko P 2012 Daugiasluoksnė lauko atitvara ir jos džiovinimo
būdas Patentas LT5837B
Стерлятов АН 2007 Совместный тепло- и влаго- перенос в ограждающих конструкциях
зданий из газобетона Дисертация кандидата технических наук Новосибиpск 167 с
Tobon J I Paya Jordy Restrepo O J 2015 Study of durability of portland cement mortars blended
with silica nanoparticles Construction and Building Materials 80 92 - 97
STR 205012005 Pastatų atitvarų šiluminė technika Statybos technikos reglamentai Statybos ir
urbanistikos ministerija Vilnius 2005 109p
STR 201102007 Išorės tinkuojamos sudėtinės termoizoliacinės sistemos Statybos technikos
reglamentai Statybos ir urbanistikos ministerija Vilnius 2007 p
Šadauskienė J Ramanauskas J Stankevičius V 2003 Effect of hydrophobicmaterials on water
impermeability and drying of finish brick mansory Material science (medžiagotyra) 9 (1) 94 - 98
Ungkoon Y Sittipunt Ch Namprakai P Jetipattaranat W Kim KS Charinpanitkul T 2007
Analysis of microstructure and properties of autoclaved aerated concrete wall construction materials
Journal of Industrial and Engineering Chemistry 13(7) 1103ndash1108
31
Weigler H Karl S 1980 Structural lightweight aggregate concrete with reduced density-
lightweight aggregate foamed concrete The International Journal of Lightweight Concrete 2 101ndash
104
Xu Y Chung D D L 1999a Effect of admixtures on the thermal and thermomechanical behaviour
of cement paste ACI Materials Journal 96(4) 455minus461
Xu Y Chung D D L 2000a Improving silica fume cement by using silane Cement and Concrete
Research 30(8) 1305- 1311
Zain M F M Safiuddin Md Mahmud H 2000 Developement of high performance concrete
using silica fume at relatively high water-binder rations Cement and Concrete Research 30(9) 1501
ndash 1505
Захарченко П Синица М Сеземан Г Чеснаускас В 2009 Изменение влажности стеновых
конструкций из ячеистобетонных блоков с системой скреплённой теплоизоляции Будiвельнi
матерiали вироби та санiтарна технiка науково-технiчний збiрник Киев Товариство
laquoЗнаниеraquo Украiни (23) 50 ndash 53234
32
9 Komandiruočių ataskaita
Vykdant kalendoriniame plane numatytus darbus buvo du kartus važiuota į Čekija pas Projekto
partnerius
Su Projekto partneriais iš Čekijos buvo bendraujama elektroniniu paštu per skaipą bei betarpiškai
susitinkant komandiruočiu metu
2014-11-2 iki 11-6 d du projekte dalyvaujantys mokslininkai ndash Projekto koordinatorius Marijonas
Sinica ir vyriausiasis mokslo darbuotojas Sigitas Vėjelis vyko į Prahą bei Libereco technikos
universitetus pas Projekto partnerius ndash mokslininkus Eva Burgetova ir Janą Novaką Susitikimo metu
numatėme bendrus darbus kuriuos turėtume atlikti vykdant Eureka Projektą Mokslinės dalies
vadove Eva Burgetova sutiko būti mūsų Projekto doktorantės Jurgos Šeputytės-Jucikės praktikos
Prahos technikos universitete vadove Praktikos metu kartu su vadove buvo atliekami cementinio
termoizoliacinio kompozito struktūrinia tyrimai įvertinant sudėtinių komponentų tarpusavio jungties
pobūdį Libereco technikos universitete su Projekto partneriu Janu Novaku aptarėme
bendradarbiavimo galimybes kartu atliekant akustinių perdangų smūginių garsų slopinimo sistemų
tyrimus Susitikimuose dalyvavo ūkio subjekto atstovas ndash Projekto partneris Vaclovas Vachuška
2015-05-19 iki 05 -24 d į komandiruotę vyko 3 Projekte dalyvaujantys mokslininkai- M Sinica vyr
mokslo darbuotojas Modestas Kligys tyrėja-doktorantė Jurga Šeputytė ndash Jucikė Komandiruotės
tikslas buvo pratęsti bendradarbiavimą tarp Pojekto partnerių Buvo nuvežti Lietuvoje suformuoti
bandiniai kad Libereco universitete būtų galima atlikti triukšmo slopinimo sistemos elementų
dinaminio standžio matavimus Šie tyrimai yra tęsiami Komandiruočių metu Čekijos ūkio subjekto
atstovas Vaclovas Vachuška supažindino su porėtų granulių gamyba iš maltų šlako atliekų ir kartu
numatėme jų panaudojimo galimybę akustinių grindų konstrukcijose bei sieninių panelių gamyboje
6
Turinys
Įvadas 7 psl
1 Mokslinė ataskaitos dalis 8 psl
11 Projekto tikslai ir uždaviniai 8 psl
12 Literatūros apžvalga 9 psl
2 Žaliavos ir tyrimų metodika 11 psl
21 Žaliavos 11 psl
22 Tyrimų metodika 12 psl
3 Eksperimentinė dalis 12 psl
31 Termoizoliacinis kompozitas su PS ir PPS granulėmis 12 psl
32 Lakštų rišamosios medžiagos parinkimas ir savybių tyrimas 18 psl
33 Lengvo užpildo ir RM santykio nustatymas apdailiniame sluoksnyje ir jo savybių tyrimas
19 psl
34 Porėtų granulių dydžio poveikis lakšto termoizoliacinio sluoksnio fizikinėms mechaninėms
savybėms 21 psl
4 Bendradarbiavimas su projekto partneriais 23 psl
5 Projekto etapai ir tarpiniai rezultatai 24 psl
6 Tyrimų mokslinė vertė 26 psl
7 Išvados ir rekomendacijos 27 psl
8 Literatūra 28 psl
9 Komandiruočių ataskaita 32 psl
10 Projekto išlaidų sąmata 33 psl
7
Įvadas
Šis darbas yra vykdomas pagal tarptautinį EUREKA projektą Е 8790 - Enclosurewasteconcrete
tema ldquoIŠ TECHNOGENINIŲ ATLIEKŲ SUKURTI NEKENKSMINGUS APLINKAI
CEMENTINIUS KOMPOZITUS IR JŲ GAMYBOS TECHNOLOGIJASrdquo ldquoTO DEVELOP
ENVIRONMENTAL FRIENDLY CEMENT COMPOSITES AND THEIR PRODUCTION
TECHNOLOGIES FROM THE TECHNOLOGICAL WASTErdquo Projekto darbai vykdomi pagal
technologijos mokslų sritį (kodas T000) medžiagų inžinerijos kryptį (kodas 08T) Darbo rūšis ndash
taikomieji moksliniai tyrimai ir technologinė plėtra Projektas vykdomas 36 mėnesius Darbų pradžia
ndash 2014-07-01 darbų pabaiga ndash 2017-06-30
Santrauka
Šiame darbe bus sprendžiamos dvi problemos pirma utilizuoti gamyboje susikaupusias
technogenines atliekas Antra ndash technogenines atliekas pritaikyti naujų efektyvių statybinių
kompozitų kūrimui skirtų pastatų atitvarų konstrukcijoms Bus panaudotos pūsto stiklo bei
polistireninio putplasčio trupintos taros atliekų granulės pagamintos iš technogeninių atliekų Bus
sukurta užpiltinė termoizoliacinio cementinio kompozito formavimo masė kuri sukietėjusi užtikrins
šilumos laidumo koeficientą 006 ndash 007 WmmiddotK gniuždymo stiprį ndash 02 MPa laidumo vandens
garams koeficientą micro ~ 50 ir atsparumą ugniai klasę ndash A2
Bus sukurti termoizoliaciniai lakštai skirti klojinių gamybai iš kurių bus galima suformuoti sienų
stogo bei pamatų pado atitvarų tuščiavidures konstrukcijas Klojinius užpildžius termoizoliacinio
cementinio kompozito užpiltine formavimo mase bus suformuotas vientisos vienalytės pastatų
monolitinės atitvaros užtikrinančios šiluminę varžą iki 8 m2middotKW esant sienos storiui apie 05 m
Tokiu būdu suformuotos pastatų atitvaros bus nekenksmingos žmogaus sveikatai draugiškos aplinkai
ir galės tenkinti pasyviems statiniams keliamus reikalavimus
Finansavimo šaltiniai
Pirmus metus (nuo 2014-07 iki 2015-06-30) darbai yra finansuojami iš Europos sąjungos struktūrinių
fondų programos o nuo 2015-07-01 iki 2017-06-30 iš Lietuvos Respublikos biudžetinių lėšų
Projekto tikslas ir uždaviniai
Tikslas yra iš technogeninių atliekų sukurti aplinkai nekenksmingus cementinius kompozitus ir jų
gamybos technologijas ir pritaikyti jas atitvarų gamyboje Tikslo įgyvendinimui reikės išspręsti
sekančius uždavinius
- sukurti termoizoliacinį kompozitą kurio šilumos laidumo koeficientas bus 006 ndash 007
Wm∙K ir jo gamybos technologiją
- iš termoizoliacinio kompozito formavimo masės sukurti armuotus termoizoliacinius lakštus
jų gamybos technologiją bei lakštų gamybos barą
- iš termoizoliacinių armuotų lakštų sukurti klojinių sistemą skirtą atitvarų formavimui
- sukurti automatizuotą cementinio kompozito formavimo mišinių sudėtinių komponentų
dozavimo maišymo ir paruošto produkto padavimo lanksčių žarnų pagalba į darbinę zoną mobilų
įrenginį
- sukurti atitvarų gamybos technologijas lauko sienų stogo pamatų plokštės su
temoizoliaciniu padu
8
1 Mokslinė ataskaitos dalis
11 Projekto tikslai ir uždaviniai
Šiame darbe bus sprendžiamos dvi problemos Pirma utilizuoti gamyboje susikaupusias
technogenines atliekas ir tuo pačiu sumažinti gamtos teršimą Antra technogenines atliekas pritaikyti
naujų efektyvių statybinių kompozitų kūrimui kuriuos būtų galima panaudoti pastatų atitvarų
konstrukcijose užtikrinant joms kokybiškai naujas eksplotacines savybes Sukurti techniniai
sprendimai sumažins gyvenamųjų namų statybos kaštus kartu užtikrindami komfortabilią aplinką
gyvenamuose būsto patalpose
Šių tikslų įgyvendinimui bus panaudotos pūsto stiklo bei polistireninio putplasčio trupintos taros
atliekų granulės Papildomai apdorotos technogeninės atliekos tampa pagrindine žaliava naujo
produkto PS granulių gamyboje Pagamintos porėtos PS granulės sudaro 110 ndash 310 kgm3 užpildo
skirto termoizoliacinio cementinio kompozito kūrimui PPS taros atliekų trupintos granulės buvo
ištirtos ir panaudotos kuriant polistirenbetonį pagal Eureka projektą E3446 ldquoSandplastrdquo 2005 ndash 2006
metais Sukurtas polistirenbetonis su PPS granulių užpildu turi du esminius trūkumus Tai atsparumas
gniuždymui kurio vertės tenkina termoizoliacinių medžiagų savybes tik esant 2divide6 deformacijai
Dėl didelio organikos kiekio kompozito tūryje jo atsparumo ugniai klasė siekė B ndash s1 d0
Vykdant šį projektą stengsimės pašalinti PPS trūkumus keisdami užpildo rūšį ty PPS granules į PS
granules Granulių atsparumas trupinimui siekia 11 ndash 12 MPa o šilumos laidumo koeficientas
priklausomai nuo granulių dydžio svyruoja nuo 005 iki 0077 WmmiddotK Organikos kiekį sieksime
sumažinti iki 7 kgm3 kas leis padiditi kompozito atsparumą ugniai klasę iki A2 Naujai sukurto
termoizoliacinio cementinio kompozito šilumos laidumo koeficientas būtų 006 ndash 007 WmmiddotK ir būtų
skirtas formuoti lauko sienų ndash atitvarų konstrukcijas Kita sukurto kompozito panaudojimo sritis būtų
ndash armuotų termozioliacinių lakštų konstrukcijose Sukurti armuoti termoizolianiai lakštai būtų
panaudoti klojinių gamybai Tokiu būdu klojinių pagalba galėtume suformuoti atitvarų konstrukcijas
sienų stogo bei pamatų pado
Sienų konstrukciją sudarytų klojiniai suformuoti iš armuotų termoizoliacinių lapų užpildyti statybos
objekte užpiltiniu formavimo mišiniu
Stogą formuotų laikančios dviteinės sijos iš abiejų pusių dengtos klojinių lakštais ir tokiu būdu
suformuotos ertmės būtų užpildytos formavimo mišiniu
Pamatų padą sudarytų iš lakštų suformuoti klojiniai kurių apačioje ant izoliuoto grunto būtų iš
užpiltinės termoizoliacijos formavimo mišinio įrengtas termoizoliacinis sluoksnis kurį dengtų
gelžbetoninis laikantis pamatų padasVisuose techniniuose atitvarų konstrukciniuose sprendimuose
klojiniai ir užpiltinė termoizoliacinė cementinio kompozito formavimo masę sudarytų vienalytę
monolitinę atitvarą Reikia pabrėžti kad rišamoji medžiaga visuose kompozituose yra porėtas
betonas kuris užtikrina gerą vandens garų migraciją per atitvarą iš vidaus į lauko pusę cementinis
kompozias ndash pakankamą atsparumą šalčiui o viensluoksnė atitvarų konstrukcija suformuota iš
vienalytės medžiagos numatomą atitvaros šiluminę varžą R iki 8 m2middotKW užtikrins vandens garų
migraciją ty siena bus bdquokvėpuojantildquo o iš technogeninių atliekų pagamintos užpildo granulės (pūsto
stiklo polistireninio putplasčio taros atliekos) leis išspręsti atliekų utilizavimo problemas Pasibaigus
statinio eksplotacijos laikui cementiniai kompozitai galės būti lengvai smulkinami ir gražinti atgal į
gamybą kaip termozioliaciniai betono užpildai
Manome kad EUREKA projektas leis sukurti ir įdiegti į gamybą naujas termoizoliacines medžiagas
ndash pagamintas iš technogeninių atliekų kurios bus apgintos Europiniais patentais Naujai sukurtos
medžiagos ir jų gamybos technologijos galės būti įdomios ir kitoms Europos šalims sprendžiančioms
analogiškas problemas
9
12 Literatūros apžvalga
Siekiant užtikrinti reikiamą sienos šiluminę varžą naudojamos daugiasluoksnės atitvaros
susidedančios iš vidaus tinko AAC blokų termoizoliacinio bei išorės tinko sluoksnių Dažniausiai
termoizoliacinį sluoksnį sudaro mineralinės vatos arba polistireninis putplastis (1 pav)
Toks daugiasluoksnės sieninės atitvaros šiltinimas įgavo sudėtinės termoizoliacijos sistemos (STS)
pavadinimą (STR201102007) Tačiau STS turi trūkumų
- polistireninis putplastis yra nelaidus vandens garams todėl patalpos turi būti
intensyviai ventiliuojamos
- mineralinės vatos plokštės sugeria drėgmę todėl turi būti rengiami specialūs
ventiliuojami fasadai
- polistireninis putplastis yra degi medžiaga Gaisro metu iš abiejų šiltintojų skiriasi
nuodingi lakūs produktai
1 pav Daugiasluoksnės atitvaros siena a ndash AAC su putų polistireniniu putplasčiu b ndash AAC su mineralinės
vatos sluoksniu ir ventiliuojamuoju fasadu c ndash rūsio sienos šiltinimo variantas 1 ndash AAC blokas 2 ndash vidaus
tinko sluoksnis 3 ndash putų polistireno ar mineralinės vatos pluokštė 4 - išorės tinkas 5 - apdailos plyta 6 ndash oro
tarpas 7 ndash hidroizoliacija 8 - apsauginė plėvelė 9 ndash gruntas (Захарченко еt al 2009)
Įvertinus išvardintus STS trūkumus galima teigti kad pastaruoju metu tampa vis aktualesniu
lengvųjų termoizoliacinių statybinių kompozitų panaudojimas Pastatų statyboje yra naudojamos
progresyvesnės monolitinių sienų gamybos technologijos (Marčiukaitis 2007) Išorinės sienos
daromos iš lengvo betono (putbetonio keramzitbetonio) šiluminei varžai padidinti daromos
sluoksniuotos monolitinės sienos su termoizoliacinių polistireninio putplasčio arba mineralinės vatos
plokščių įdėklais iš abiejų pusių apsaugotais betono sluoksniu Pagal šią technologiją sudėtiniai
atitvarų elementai tarpusavyje jungiami jungčių kurios yra fiksuojamos užpiltiniuose lengvo betono
sluoksniuose pagalba
Formuojant lakštinius gaminius iš portlandcemenčio ir vandens svarbu gauti stabilią cemento tešlą
kurią galima būtų paskleisti plonu sluoksniu ant formos dugno paviršiaus Tokį efektą galima pasiekti
naudojant superplastiklius tarp kurių dažniausiai į cementinį mišinį pridedami nedideli kiekiai
(01divide15 ) polikarboksilatų Šie priedai efektyviai disperguoja cemento daleles dengdami jas plonu
10
monomolekuliniu sluoksniu Polikarboksilatinių superplastiklių aukšta dispergavimo geba aiškinama
didesnio kiekio uždaryto tarp cemento dalelių vandens išsilaisvinimu į aplinkinį tirpalą Ir nors
plastikliai lėtina cemento hidratacijos procesą tačiau galutiniame jų poveikyje suformuoti gaminiai
įgauna didesnį mechaninį stiprumą (Ramachandran 1998 Houst et al 2008)
Jei ruošiant cemento mišinius naudojami OĮP tai susidarę oro burbuliukai sukimba su hidratuoto
cemento dalelėmis kurių masė padeda disperguoti oro burbuliukus mišinyje ir tuo pačiu mažina jų
polinkį slinkti prie paviršiaus t y flotacijos jėga mažina dalelių nusėdimo galimybes ir greitį
(Lianxiang and Kevin 2005) Priklausomai nuo cemento dalelių sunkio ir įtrauktų oro burbuliukų
kiekio gauname atitinkamo tankio cementinę tešlą kuri sukietėjusi sudaro porėtą betoną (Sinica et al
2005) Atkreipiamas dėmesys į tai kad cementinės tešlos porizacijos procese svarbų vaidmenį vaidina
vanduo Vandens kiekis daro tiesioginį poveikį betono mišinio slankumui Didėjant slankumui
cementinė tešla geba įtraukti didesnį oro kiekį ir tuo pačiu didinti jos porėtumą Tačiau jei betono
mišinio slankumas viršija 150 mm didesni oro burbuliukai dėl plūdurumo jėgų pasidaro mažiau
stabilūs ir bendras oro kiekis betono mišinyje sumažėja (Du and Folliard 2005) Kitas OĮP kaip PAM
poveikis yra kai kurių hidrofobinių dalelių dėl tirpalo paviršiaus įtempimo sumažinimo
hidrofilizacija Rezultate šių dalelių paviršius legvai ir kokybiškai pasidengia cementiniu skiediniu
kas be OĮP butų atlikti problematiška (Kligys 2009)
Betonų stiprumo didinimui ir jų tankio mažinimui yra naudojami pucolaniniai priedai Tai yra aktyvūs
mineraliniai priedai kurie kambario temperatūroje reaguoja su Ca(OH)2 Šių reakcijų metu susidaro
kalcio hidrosilikatai hidroaliuminatai ir kt hidratai kurie didina cementinio akmens stiprumą
Pucolaninėse medžiagose pagrindiniai aktyvūs komponentai yra Al2O3 SiO2 Fe2O3 (Xu and Chung
2000a Brykov et al 2010) Pagal saveiką su Ca(OH)2 yra priedai kurių pagrindą sudaro amorfinis
SiO2 (diatomitai trepeliai opokos SiO2 mikrodulkės ir kt) priedai kurių pagrindą sudaro degtas
molis ndash metakaolinas pelenai šlakai ir kt bei priedai kurių pagrindą sudaro stiklo būsenos silikatai
ir aliumosilikatai (tufai penzos ir kt Zain et al 2000) Reikia atkreipti dėmesį į tai kad degto molio
pagrindinis komponentas ndash inertinis kaolinitas ndash dehidratuojasi ir pereina į aktyvų amorfizuotą
metakaolinitą (Al2O3 2SiO2 Quercia et al 2012) Jam reaguojant su kalkėmis Ca(OH)2 susidaro
hidrogelenitas (2CaO∙Al2O3 SiO2∙8H2O) ir C-S-H(1) kurie lemia pirminį cemento tešlos kietėjimą ir
stiprį nes jo hidratacijos greitis yra didesnis nei amorfinių SiO2 pucolanų (Davraz and Gunduz 2005)
(Oğuzhan Keleştemur and Bahar Demirel 2015) šaltinyje tirtas metakaolino poveikis betono
savybėms Nustatyta kad iki 15 metakaolino pakaitalas gali šiek tiek atlikti superplastiklio
funkcijas užtikrina betono smulkiųjų porų susidarymą ir didina jo ilgaamžiškumą Išsamiai
metakoalino ir ir pelenų kompleksinio priedo poveikį mišinių ir betonų savybių gerinimui mišinių
rišimosi ir kietėjimo laikui tyrė D Šnelson ir kt Nustatyta kad mišinių konsistencijai pagrindinę
įtaką turi metakaolinas
Įvairių naturalių pucolaninių priedų poveikį keičiant jais portlandcementį ištyrė Kenal Celik ir kt
Nustatyta kad šie priedai kurių sudėtyje yra aktyvių aliuminio ir silicio oksidų gali būti efektyviai
panaudoti gaminant stabilių savybių produktus gerinant betono mišinių plastiųkumą bei gaminių
stiprumines savybes Pucolanų panaudojimas betonuose reikalauja padidinto vandens kiekio
formavimo mišiniuose todėl patariama vartoti vandens poreikį mažinančių priedų Apie pucolaninių
priedų poveikį betono savybėms yra paskelbta nemažai duomenų įvardijančių jų teigiamą poveikį
betono savybėms (Jorge ITobon at al 2015 Ameer A Hilal et al 2015 Ru Ji et al 2015)
Įvertinant orą įtraukiančių pucolaninių ir plastifikuojančių priedų poveikį cementinės tešlos ir betono
savybėms bei plonasluoksnių lakštų formavimo specifiką ir mūsų anksčiau atliktų tyrimų rezultatus
buvo parinkti tokie efektyvūs modifikuojantieji priedai
- OĮP bdquoUfapore TCOldquo priedas kurio kiekis užtikrina PPS trupinių hidrofilizaciją ir smulkių porų
susidarymą termoizoliacinio kompozito matricoje
- pucolaninis cemento (10) pakaitalas - MK mažinantis cementinės tešlos ir cementinio akmens
tankį didinantis skiedinio klampą ir stimuliuotis produkto stiprio augimo greitėjimą
- naujos kartos polikarboksilatinis superplastiklis Castament FS-40 kurio 02
portlandcemenčio masės kiekis palengvina lakštų sluoksnių formavimą ir didina galutinio produkto
stiprį
11
Šiame darbe pateikiamas visų išvardintų priedų poveikis cementinių termoizoliacinių kompozitų ir
lakštų sluoksnių savybėms Ir tarplakštinių ir lakštų termoizoliacinių kompozitų matricą sudaro porėta
cementinė tešla o lengvuoju užpildu tarnaja dirbtinių arba technogeninių medžiagų porėtos granulės
((polistireninio putplasčio panaudotos taros trupiniai bei sferinės pūstojo stiklo granulės pagamintos
iš stiklo duženų) Weigler and Karl 1980 Синицa et al 2013 Limbachiya and Meddah 2012))
Naudojant bei utilizuojant šiuos užpildus kartu būtų sprendžiama ir ekologinė problema (Сеземан еt
al 2013) Preleminariai išmatuotas sukurto kompozito šilumos laidumo koeficientas siekia apie 007
WmmiddotK kas užtikrina 7 m2WK sienos šiluminę varžą esant jos storiui 05 m
Mūsų darbo objektas ir tikslas ndash cementinių ir termoizoliacinių kompozitų ir apdalos lakštų sluoksnių
sudėčių parinkimas ir savybių tyrimas bei lakštų gamybos technologijos sukūrimas
2 Žaliavos ir tyrimų metodika
21 Žaliavos
Termoizoliaciniams kompozitams paruošti naudotas UAB bdquoAkmenės cementasldquo CEM I 425 R
markės portlandcementis atitinkantis LST EN 197-12011 standarto reikalavimus Cemento cheminė
ir mineralinė sudėtys bei charakteristikos pateiktos 1 lentelėje
1 lentelė Portlandcemenčio sudėtys ir charakteristikos
Cheminė sudėtis
SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO K2O+Na2O SO3 Kaitmenys Netirpmenys
2076 612 337 6350 401 103 080 023 007
Mineralinė sudėtis Rišimosi trukmė min Savitasis paviršius cm2g
C3S C2S C3A C4AF Pradžia Pabaiga 4200
4854 1529 1040 1017 140 190
Metakaolinas (MK) ndash įmonės UAB Stikloporasldquo technologinė atlieka gauta pūsto stiklo granulių
gamybos metu Savitasis MK paviršius ndash 8650 cm2g piltinis tankis ndash 480 kgm3
Kaip rišamoji medžiaga (RM) buvo naudoti abiejų cementų bei metakaolino kaip 10 cemento
pakaitalo sausieji mišiniai
Cemento ir užpildų tarpusavis turinis santykis kompozituose bei VC santykis buvo nustatomas
eksperimentiniu keliu atsivelgiant į technologines kompozito gavimo galimybes bei jo užsiduotų
savybių verčių
Orą įtraukiantis priedas (OĮP) naudojamas termoizoliaciniam sluoksniui suformuoti ndash bdquoUfapore
TCOldquo balti milteliai turintys 94 aktyviosios medžiagos Priedo kiekis iki 01 RМ masės
Polikarboksilatinis superplastiklis naudojamas visuose kompozituose - Castament FS-40 ndash gelsvi
milteliai Priedo kiekis ndash 02 RM masės
Pagalbinės medžiagos Stiklo audinio bdquoSakretldquo firmos armavimo tinklelis akelių dydis ndash 4 x 4 cm
atitinkantis LVS 203-22005 Latvijos standarto
Kaip užpildas taip pat naudotos 3-jų skirtingų frakcijų ir piltinio tankio pūstojo stiklo granulės (2
lentelė) pagamintos UAB bdquoStikloporasldquo ir polistireninio putplasčio taros smulkūs trupiniai iki 2 mm
dydžio
12
2 lentelė PS ir PPS granulių frakcijos tankis ir šilumos laidumas
Grūdelių skersmuo mm Piltinis tankis kgm3 Šilumos laidumo koeficientas WmmiddotK
PS iki 2 190 0077
PS 4divide8 140 0059
PPS 8-16 120 0052
PPS iki 2 15 0038
22 Tyrimų metodika
Portlandcemenčio rišimosi trukmė buvo nustatyta remiantis standartine metodika LST EN 196-
32005 о savitasis paviršius ndash Bleino prietaisu pagal (LST EN 1097-62010) metodiką
Užpildų (pūstojo stiklo ir polistireninio putplasčio granulių) piltiniai tankiai buvo nustatomi remiantis
(LST EN 3310-12003) Modifikuotos cementinės tešlos egzoterminiam efektui tirti buvo naudojami
laboratorijoje sukonstruotas temperatūros matavimo prietaisas ir sukurta metodika (Antonovič and
Goberis 2003) Rišamoji medžiaga (RM) buvo ruošiama sausai maišant portlandcementį su 10
metakaolino pakaitalu laboratorinėje bdquoVarimixer bearldquo maišyklėje 3 min esant 60 apsmin maišyklės
veleno sukimosi greičiui Ruošiant formavimo mišinius RM kartu su vandeniu ir modifikuojančiais
priedais (FS-40 visuose atvejuose OĮP ndash formuojant termoizoliacinį sluoksnį) buvo maišoma dar 1
min o supylus užpildus (PS visuose atvejuose PPS - formuojant tik termoizoliacinį sluoksnį) dar 2
min esant tam pačiam sukimosi greičiui
Kompozitų formavimo mišiniai buvo ruošiami MXP 1602E maišyklės pagalba (esant jos sukimosi
ašies greičiui 225 apsmin) permaišant 2 min bėgyje visus komponentus (cementą vandenį ir
priedus OĮP ir superplastiklį) išskyrus porėtus užpildus Užpildai buvo dedami į mišinį pačiam
maišymo gale ir maišymas trukdavo dar 5 min esant 60 apsmin greičiui Mišiniai buvo supilami į
skirtingų matmenų formas iš kurių sukietėję bandiniai buvo išformuojami po 2 parų Tolesnis jų
kietėjimas vyko ant grotelių virš vandens klimatinėje kameroje 26 parų bėgyje esant temperatūrai
(20plusmn3) ordmC Po to bandiniai buvo džiovinami 105ordm C temperatūroje (bandiniai su PPS užpildu - iki 50
ordmC) iki pastoviosios masės ir buvo nustatomos jų savybės Sausasis tankis gniuždymo ir lenkimo
stipriai buvo nustatomi taikant (LST EN 1602+ AC+P LST EN 826 LST EN 12089) metodikas
Nustatant kompozito stipruminių savybių vertes buvo pasinaudota komputerizuota įranga
ldquoHaunsfield ndash H10KS)
Bandinių šilumos laidumo koeficientas λ10 buvo nustatomas pagal (LST EN 12664+AC+P) prietaiso
bdquoλ ndash meter EP500ldquopagalba (bandinių matmenys ndash 400x400x100mm)
Naudotų priedų poveikį cementinei matricai (cemento mineralų hidratacijos egzoterminiam efektui)
nustatyti buvo naudotasi (Antonovich and Goberis 2003) metodika išlaikant eksperimento metu
vienodą (037) VC santykį
Kompozito bandinių sorbcinis drėgnis buvo nustatomas pagal (LST EN ISO 1257) metodiką iš-
laikant bandinius (20 plusmn3)ordmC temperatūroje virš K2CO3 NaBr (NH4)2SO4 ir K2SO4 tirpalų kurių
sočiųjų garų drėgnis siekė atitinkamai 43 58 81 ir 94
Sukietėjusių kompozitų struktūrai bei kontakto zonos su pagrindu analizei atlikti naudotas
kompiuterizuotas optinis mikroskopas Motic su skaitmenine kamera (didinimas iki 100 kartų)
Rentgeno struktūriniai tyrimai atlikti difraktometru DRON-7 kurio antikatodas varinis filtras -
nikelinis anodo įtampa ndash 30 kV anodo srovė 12 mA goniometro plyšeliai (05 1 15)mm smailių
iššifravimui naudota ICDD duomenų bazė
3 Eksperimentinė dalis
31 Termoizoliacinis kompozitas su PS ir PPS granulėmis
Formuojant kompozitus su skirtingomis PS granulių frakcijomis reikėjo surasti optimalų frakcijų
tarpusavio santykį Kadangi lengvus užpildus patogiausia matuoti tūrio vienetais bei apribojus
13
cemento sąnaudas iki 150 kgm3 (cemento piltinis tankis 1130 kgm3) ir prilyginus visą sausųjų
komponentų tūrį 100 (atitinkančių 5 tūrio dalims) gavome kompozito sudėtis pateiktas 3 lentelėje
Siekiant nustatyti lengvojo kompozito užpildo frakcijos stambumo ir kiekio poveikį kompozito
tankiui ir stipriui buvo tiriami kompozito bandiniai suformuoti pagal K-1divideK-6 sudėtis (3 lentelė)
OĮP kiekis formavimo mišiniuose buvo didesnis nei kompozitų su AAC trupiniais atveju ir siekė
0045 cemento masės todėl kad reikėjo hidrofilizuoti užpildo granules bei gauti lengvesnę
porizuotą matricą (2 pav)
3 lentelė Kompozitų su pūstojo stiklo granulėmis sudėtys
Kompozito
šifras
Sudėtis
Cementas tūrio dalys
PS granulių frakcijų tūrių dalys
PPS granulių tūrio dayis
8divide16 mm 4divide8 mm le4 mm le4 mm
K-1 083 500 - - -
K-2 083 - 500 - -
K-3 083 - - 500 -
K-4 083 166 166 166 -
K-5 083 250 125 125 -
K-6 083 300 100 100 -
K-7 057 279 - - 221
K-8 048 279 - - 221
K-9 04 279 - - 221
K-10 036 310 100 - 090
K-11 036 300 100 - 100
2 pav OĮP kiekio poveikis cementinės tešlos tankiui (Kligys 2009 Sinica et al 2009)
Atliktų tyrimų rezultatai rodo kad termoizoliacinio kompozito tankis pagrinde priklauso nuo
cementinės matricos kiekio kompozite ir beveik nepriklauso nuo pūstojo stiklo granulių frakcijos
stambumo Pavyzdžiui formuojant kompozitą kuriame cemento ir pūstojo stiklo granulių tūrinis
santykis siekia 0834 gaunamų kompozito bandinių tankis kinta nuo 390 kgm3 kai naudojamos
8divide16 mm stambumo granulės iki 410 kgm3 kai naudojamos le 4 mm stambumo granulės (3 lentelė
K-1divideK-3 kompozito sudėtys)
Analogišką tankį (390 kgm3) gauname naudojant užpildo frakcijų mišinį kuriame stambių vidutinių
ir smulkių pūsto stiklo granulių tūrinis santykis siekė 133133133 (4 lentelė K-4 kompozito
sudėtis) Ir tik padidinus stambios frakcijos pūstojo stiklo granulių tūrį mišinyje iki santykio 211
kompozito tankis sumažėjo iki 370 kgm3 (4 lentelė K-5 kompozito sudėtis) o kai stambių granulių
tūrinis santykis dar padidėjo iki 240808 gavome lengvąjį termoizoliacinį 320 kgm3 tankio
14
kompozitą (3 lentelė K-6 kompozito sudėtis) Suformuotų skirtingo tankio kompozito bandinių
gniuždymo stiprio vertės pateiktos 3 paveiksle
3 pav Termoizoliacinio kompozito bandinių gniuždomasis stipris Kompozito bandinių šifrai atitinka 3
lentelės duomenis
Kaip rodo 3 pav rezultatai didžiausiu stipriu (09 MPa) pasižymi 410 kgm3 tankio kompozitas K-1
(3 pav K-1 stulp) Esant kompozito tankiui 320 kgm3 jo gniuždomasis stipris yra dar pakankamas
ndash 035 MPa (3 pav K-6 stulp) Suformuoti kompozito K-1 divide K-6 bandiniai pateikti 4 pav Matome
kad gautų kompozitų struktūra yra vienalytė t y užpildų ir rišamosios medžiagos tarpusavio santykis
yra adekvatus
Siekiant gauti kuo mažesnį kompozito šilumos laidumo koeficientą mažinome jo tankį Gauto
kompozito gniuždomojo stiprio esama atsarga (pakanka 02 MPa) leido tai padaryti palaipsniui
mažinant portlandcemenčio kiekį nuo 150 kgm3 iki 100 kgm3 kompozite (4 lentelė) bei panaudojant
vietoje smulkiosios (le4 mm) PS granulių frakcijos smulkiąją (le4 mm) PPS trupinių frakciją (4
lentelė K-7divideK-10 kompozito sudėtys) bei panaudojus tarpinę (4divide8 mm) pūsto stiklo granulių frakciją
(4 lentelė K-11 kompozito sudėtis)
K-1 K-2 K-3
K-4 K-5 K-6
4 pav Kompozito bandinių suformuotų pagal K-1divideK-6 sudėtis struktūra
15
4 lentelė Palengvinto termoizoliacinio kompozito savybės
Kompozito
Šifras Tankis kgm3
Stipris MPa Šilumos laidumo koeficientas λ10 WmmiddotK
Gniuždymo Lenkimo
K-7 305 072 026 0114
K-8 260 039 019 0105
K-9 250 030 018 0095
K-10 245 026 017 0070
K-11 240 020 015 0069
Pastaba kompozito sudėtys atitinka 5 lentelės sudėtims
Apsistoti ties K-11 kompozito sudėtimi padėjo jo struktūros tyrimai Kompozito bandinių (K-7divideK-
10) skerspjūvio nuotraukos (5 pav) parodė kad užpildo grūdeliai netolygiai pasiskirstė cementinėje
matricoje o kai kur tarp matricos ir užpildų pasitaiko oro tuštumų
K-7 K-8 K-9
K-10 K-11
5 pav Kompozito bandinių suformuotų pagal K-7divideK-11 sudėtis struktūra
Įvertinus šiuos trūkumus kompozito struktūroje buvo atliktas K-10 sudėties koregavimas
portlandcemenčio kiekis liko toks pat (100 kgm3) o tam kad pasiekti tolygų užpildų pasiskirstymą
bei išvengti oro tuštumų struktūroje buvo palaipsniui didinamas pūsto stiklo stambios frakcijos kiekis
(nuo 126 iki 300 tūrio dalių) bei pridėta 1 tūrio dalis 4divide8 mm skersmens pūsto stiklo granulių ty
abiejų frakcijų pūsto stiklo granulių ir polistireninio putplasčio smulkios frakcijos tarpusavio tūrinis
santykis sudarė 311 (3 ir 4 lentelės K-11) Atlikti šio kompozito savybių tyrimai parodė kad esant
jo tankiui 240 kgm3 gniuždomasis stipris siekia 02 MPa o šilumos laidumo koeficientas ndash 0069
WmmiddotK (3 lentelė K-11)
Tolesni kompozito tyrimai buvo atlikti kompleksiškai nustatant rišamosios medžiagos ir užpildo
(pūsto stiklo granulių bei polistireninio putplasčio taros trupinių kiekio poveikį kompozitų tankiui
stiprumui šilumos laidumui laidumui vandens garams susitraukimui džiūstant bei atsparumo šalčiui
Bandinių formavimo sudėtys pateiktos 5 lentelėje o gauti tyrimų duomenys 6 7 8 9 10 ir 11
paveiksluose
16
5 lentelė Kompozitinės medžiagos formavimo mišinių sudėtys
Kompozito
sudėties Nr
Rišamosios
medžiagos
kiekis kgm3
Pūstojo stiklo granulių tūrinis santykis
Polistireninio putplasčio
taros granulių tūrinis
santykis
(8divide16) mm (4divide8) mm (0divide2) mm (0divide2) mm
1 700 3 1 1 -
2 1000 3 1 1 -
3 1300 3 1 1 -
4 700 3 1 - 1
5 1000 3 1 - 1
6 1300 3 1 - 1
Pastaba Užpildų kiekis bandiniuose (100) buvo prilygintas 5 tūrio dalims
6 pav Rišamosios medžiagos kiekio priklausomybė kompozitų tankiui
7 pav Kompozitų tankio priklausomybė šilumos laidumui
Tankio ir šilumos laidumo koeficiento mažiausios vertės priklauso nuo rišamosios medžiagos kiekio
esant 70 kgm3 ir panaudojus polistireninio putplasčio granules gaunamas mažiausias tankis tuo pačiu
ir mažiausia šilumos laidumas Šiuo atveju kompozitų stiprumas būna mažiausias bet pakankamas
užsiduotoms vertėms (8 pav) ty stipris gniuždant siekia virš 03 MPa o stipris lenkiant ndash 015 MPa
(9 pav) Tuo atveju kompozitų atsparumas šalčiui net po 100 šaldymo ciklų didina kompozitų stiprį
gniuždant (dėl tolesnio cemento mineralų hidratacijos proceso vykstančio bandymo metu) (10 pav)
Analizuojant kompozitų struktūrą po 100 šaldymo ciklų jokių suirimo požymių nepastebime tai
reiškia jog kompozitai atsparūs šalčiui (11 pav) Atsparumas šaldymui bandymas 4 5 sudėties
kompozitams dar vyksta todėl rezultatai nepateikti
17
8 pav Rišamosios medžiagos kiekio priklausomybė kompozitų vidutiniam gniuždymo stipriui
9 pav Rišamosios medžiagos kiekio priklausomybė kompozitų vidutiniam lenkimo stipriui
10 pav Kompozitų vidutinio gniuždymo stiprio priklausomybė nuo šaldymo ciklų
a b c d 11 pav Kompozitai po 100 šaldymo ciklų a ndash 1 sudėtis b ndash 2 sudėtis c ndash 3 sudėtis d ndash 6 sudėtis
18
32 Lakštų rišamosios medžiagos parinkimas ir savybių tyrimas
Šie tyrimai labai aktualūs lakšto apdailino sluoksnio formavimo mišiniui kurį kaip tik ir sudaro
portlandcementis FS40 polikarboksilatas ir 10 portlandcemenčio keičiantis MK Technologiškai
yra svarbu kad formuojant po pirmo pasluoksnio suformavimo galima būtų kuo greičiau įspausti
armuojantį stiklo audinio tinklelį į cementinę tešlą Tai padėjo atlikti 10 portlandcemenčio
keičiantis MK ir 02 PC masės polikarboksilatinio superplastiklio FS ndash 40 priedas
FS-40 polikarboksilatinio superplastiklio ir MK poveikis portlandcemenčio mineralų hidratacijai
pateiktas 12 pav
12 pav Egzotermijos efekto temperatūrų kaitos priklausomybė nuo laiko 1 ndash PC 2 ndash PC + FS40 3 ndash PC +
MK 4 - PC + MK + FS40
Gauti duomenys rodo kad ir MK ir FS-40 priedai lėtina PC mineralų hidrataciją bei žemina
egzoterminio efekto temperatūrą jei gryno cemento Tegzo = 95 ˚C tegzo = 420 min (12 pav 1 kr) tai
esant mišinyje abiems priedams Tegzo sumažėja iki 65 ˚C o tegzo pailgėja iki 1070 min (12 pav4 kr)
Šių priedų poveikis siūlių sukietėjusio skiedinio tankiui pateiktas 13 pav
13 pav Superplastiklio priedo ir MK pakaitalo poveikis sukietėjusio cemento skiedinio tankiui 1 ndash PC 2 ndash
PC + FS40 3 ndash PC + MK 4 - PC + MK + FS40
13 pav duomenys rodo kad superplastiklio priedas padidina sukietėjusio skiedinio tankį 125 (13
pav 2 kr) tuo tarpu MK pakaitalas jį 10 mažina 13 pav 3 kr) todėl abiejų medžiagų (priedo ir
pakaitalo) poveikyje tankis sumažėjo nežymiai (apie 5 ) Jų poveikis gniuždymo stipriui pateiktas
14 o lenkimo ndash 15 pav
0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000
20
30
40
50
60
70
80
90
100T
emp
erat
ucircra
0C
Laikas min
1
3
2
4
19
14 pav Superplastiklio priedo ir MK pakaitalo poveikis sukietėjusio cemento skiedinio gniuždymo stipriui 1
ndash PC 2 ndash PC + FS40 3 ndash PC + MK 4 - PC + MK + FS40
15 pav Superplastiklio priedo ir MK pakaitalo poveikis sukietėjusio cemento skiedinio lenkimo stipriui 1 ndash
PC 2 ndash PC + FS40 3 ndash PC + MK 4 - PC + MK + FS40
Atliktų tyrimų rezultatai parodė kad superplastiklio priedas padidina kaip gniuždymo taip ir lenkimo
sukietėjusio skiedinio stiprį atitinkamai 8 ir 26 (14 ir 15 pav 1 ir 2 kr) tuo tarpu MK daro
teigiamą poveikį tik lenkimo stipriui (15 pav 3 kr)
33 Lengvojo užpildo ir RM santykio nustatymas apdailiname sluoksnyje
ir jo savybių tyrimas
Siekiant pagerinti apdailinio sluoksnio termoizoliacines savybes į formavimo mišinį buvo pridedama
smulkiosios iki 2 mm PS frakcijos granulių kurių tūris sudarė atitinkamai 25 ir 50 RM tūrio
Tankio ir stipruminių savybių kaita priklausomai nuo PS granulių tūrio pavaizduota 16 ir 17 pav
20
16 pav Apdailinio sluoksnio tankio priklausomybė nuo PS granulių tūrio formavimo mišinyje
1 ndash 0 2 ndash 25 3 ndash 50
17 pav Apdailinio sluoksnio gniuždymo stiprio priklausomybė nuo PS granulių tūrio formavimo mišinyje
1 ndash 0 2 ndash 25 3 ndash 50
18 pav Apdailinio sluoksnio lenkimo stiprio priklausomybė nuo PS granulių tūrio formavimo mišinyje
1 ndash 0 2 ndash 25 3 ndash 50
Gauti duomenys rodo kad sukietėjusio skiedinio tankis ir stiprumas proporcingai mažėja nuo PS
granulių tūrio didėjimo formavimo mišinyje Optimalus PS užpildo kiekis buvo nustatytas lyginant
suformuotų plokštelių fasado paviršius (19 pav)
21
19 pav Apdailinio sluoksnio paviršiaus kokybės priklausomybė nuo PS granulių tūrio formavimo
mišinyje 1 ndash 25 2 ndash 50 3- 60 4 ndash 75
Vizualiai lyginant gautų paviršių kokybę galima teigti kad PS granulių tūris formavimo mišinyje
turi būti ne didesnis kaip 50
34 Porėtų PS granulių dydžio poveikis lakšto termoizoliacinio sluoksnio fizikinėms
mechaninėms savybėms
Nustatant PS granulių dydį iš pradžių buvo panaudotos ir stambiosios (8divide16 mm) frakcijos granulės
tačiau tokio kompozito sukibimas su apdailinio sluoksnio stiklo tinkleliu nebuvo kokybiškas dėl
stambių neužpildytų cementine tešla ertmių tarp užpildo granulių Dėl šios priežasties šių bandinių
lenkimo stipris nesiekdavo net 01 MPa o pats bandinys išsisluoksniuodavo (20 pav) tuo tarpu
vidutinės (4divide8 mm) ir smulkiosios (iki 2 mm) PS frakcijos bandiniai po bandymo likdavo
neišsisluoksniavę Norint pagerinti badinių su stambiąja PS frakcija sukibimą su tinkleliu teko
naudoti daugiau cementinės tešlos glaistant ja ant tinklelio paviršiaus nes tešla prasmukdavo pro
tinklelio akutes į ertmes tarp stambiosios frakcijos granulių kas blogino kompozito termoizoliacines
savybes Todėl stambiosios frakcijos granulių tolesniuose tyrimuose teko atsisakyti 6 lentelėje
pateiktos tirtų kompozitų savybių vertės Geriausiomis termoizoliacinėmis savybėmis pasižymi LV
ndash 7 sudėties kompozitas kurio šilumos laidumo koeficientas turi mažiausią vertę ndash 0075 WmmiddotK o
jo stipruminės savybės ne žymiai nusileidžia kitų kompozitų su didesniu RM kiekiu savybėms 20
pav pateikta kompozito bandinių struktūra su stambiosios ir smulkiosios PS frakcijų granulėmis
20 pav Termoizoliacinio sluoksnio bandinių vaizdas po lenkimo stiprio nustatymo bandiniai su stambia PS granulių frakcija (be numeracijos) smulkiosios ir vidutinės frakcijos bandiniai
pažymėti 32 ir 52
22
6 lentelė Kompozitų su porėtais užpildais savybės
Kompozitų šifrai atitinka 3 lentelės šiframs
Lenkimo stipris buvo nustatomas bandant prizmes su įtvirtintu iš abiejų pusių stiklo audinio tinkleliu
a b
21 pav Lakšto termoizoliacinio sluoksnio struktūra kai užpildą sudaro PPS (30 visų užpildo tūrio)
ir PS granulės a ndash stambiosios frakcijos b ndash smulkiosios frakcijos (LV ndash 5) sudėtis ir smulkiosios ndash
vidutinės frakcijos (LV- 7) sudėtis
Kompozito
šifras
Sausasis tankis
kgm3
Gniuždymo
stipris MPa
Lenkimo stipris
MPa
Šilumos laidumo
koeficientas 10
W(mK)
LV-1 420 065 070 0135
LV-2
LV -3
LV-4
LV-5
LV-6
LV-7
385
375
355
330
280
240
060
055
050
050
045
040
065
050
050
045
040
030
0130
0125
0100
0090
0080
0075
23
4 Bendradarbiavimas su projekto partneriais
Glaudžiausias bendradarbiavimas buvo vykdomas su Projekto partneriu iš Lietuvos ndash UAB ldquoElnet
Grouprdquo Ūkio subjektas pastoviai buvo supažindinamas su vykdomais moksliniais tyrimais bei
gautais tyrimų rezultatais Buvo diskutuojama kaip būtų galima juos įgyvendinti praktikoje Darbų
pasiskirstimas tarp Projekto partnerių reikalauja tampraus bendradarbiavimo kad ūkio subjektas
galėtų sukurti technologinę įrangą sugebančia pasiekti tyrimais nustatytus cementinio
termoizoliacinio kompozito technologinius parametrus Kartu buvo išbandomi technologinių
įrengimų ndash maišyklės formavimo mišinio sudėtinių komponentų maišymo principas bei darbinio
maišyklės veleno konstrukcija Daug problėmų kėlė paruošto mišinio transportavimas lanksčių žarnų
pagalba į tarpą tarp klojinių Cementinio termoizoliacinio kompozito sudėtiniai komponentai ndash
užpildo granulės (padengtos apvalios pūsto stiklo tuščiavidurės formos kevalu) turi nedidelį
atsparūmą gniuždymui ir veikiant didesnei spaudimo jėgai turi galimybę suirti Bendradarbiaujant
su Slovakijos firma bdquoSTROJSTAV CMldquo ši problema buvo išspręsta
Su Projekto partneriais iš Čekijos buvo bendraujama elektroniniu paštu per skaipą bei betarpiškai
susitinkant komandiruočiu metu Pirmoje komandiruotėje buvome susitikę su mokslinės dalies
vadove Eva Navratilova kuri sutiko būti mūsų Projekto doktorantės Jurgos Šeputytės-Jucikės
praktikos Prahos technikos universitete vadove Praktikos metu kartu su vadove buvo atliekami
cementinio termoizoliacinio kompozito struktūrinia tyrimai įvertinant sudėtinių komponentų
tarpusavio jungties pobūdį Libereco technikos universitete su Projekto partneriu Janu Novaku
aptarėme bendradarbiavimo galimybes kartu atliekant akustinių perdangų smūginių garsų slopinimo
sistemų tyrimus Lietuvoje buvo suformuoti bandiniai o Libereco universitete atliekami triukšmo
slopinimo sistemos elementų dinaminio standžio matavimai Šie tyrimai yra tęsiami Komandiruočių
metu Čekijos ūkio subjekto atstovas Vaclovas Vachuška supažindino su poretų granulių gamyba iš
maltų šlako atliekų ir kartu numatėme jų panaudojimo galimybę akustinių grindų konstrukcijose bei
sieninių panelių gamyboje Bendradarbiavimas tarp partneriu bus tęsiamas per visą Projekto
vykdymo laikotarpį
24
5 Projekto etapai ir tarpiniai rezultatai
Pirmame projekto etape turėjome parinkti termoizoliacinio cementinio kompozito skirto sienų
konstrukcijoms formavimo mišinio parametrus Darbo eigoje nustatyta kad termoizoliacinio
cementinio kompozito matrica turi sudaryti porizuota cementinė tešla modifikuota pūsto stiklo
gamybos atlieka ndash metakaolino priedu Kompozito užpildu kuris sudaro 100 tūrio yra
kombinuotos PS granulės pagamintos iš stiklo duženų miltų ir polistireninės taros susmulkinti
trupiniai PS granulės yra skirtingų frakcijų nuo 4 iki 16 mm dydžio ir kompozite tartusavyje liečiasi
tokiu būdu suformuodami termoizoliacinės medžiagos bdquokarkasąldquo PPS smulkūs trupiniai užpildo
tarpus tarp PS granulių ir tokiu būdu mažino laisvo oro erdvę kompozito struktūroje Šis faktorius
turi tiesioginę įtaką kompozito šilumos laidumo vertei Kompozito užpildas tarpusavyje jungiamas
plonu porizuotos modifikuotos cementinės tešlos sluoksniu Taip yra gaunamas lengvas cementinis
termoizoliacinis kompozitas kurio tankis siekia 230 ndash 250 kgm3 šilumos laidumo koeficientas yra
apie 007 WmmiddotK gniuždymo stipris apie 03 MPa
Kitas uždavinys buvo sukurti termoizoliacinio cementinio kompozito gamybos technologiją
Sprendžiant šią užduotį buvo ištirtas modifikuojančių priedų ir jų maišymo trukmės poveikis
cementinės matricos savybėms rišamosios medžiagos ir skirtingos frakcijos granulių kiekio įtaka
termoizoliacinio sukietėjusio kompozito savybėms Atlikti moksliniai tyrimai leido parinkti
formavimo mišinių maišymo trukmę sudėtiniu komponentų padavimo į formavimo mišinio
paruošimo maišyklę eiliškumą rišiklio rišimosi laikus įvertinant priedų poveikį cemento mineralų
hidratacijos procesui Nustatyta kad pradiniame etape reikia vandenyje permaišyti orą įtraukiatį ir
mišinį plastifikuojanti priedus ir cementą po to maišyti PPS smulkius trupinius ir tik po to į
formavimo mišinių paruošimo maišyklę dėti PS granules Bendra formavimo mišinio paruošimo
trukmė siekia 7 ndash 10 min Laboratorinėmis salygomis paruoštu formavimo mišiniu buvo užpildomos
bandinių formavimui skirtos formos Suformuoti bandiniai iš formų buvo išimami po 12 val
sudedami į polietileninius maišus ir natūraliose sąlygose buvo kietinami 28 paras
Kompozito bandinių fizikinės savybės bei sudėtinių kompozito komponentų tarpusavio jungties
pobūdis kontakto zonoje buvo nustatomos tiriant bandinius pagal galiojančius techninius
reikalavimus VGTU Termoizoliacijos instituto laboratorijose sukomplektuotomis naujausią įranga
Šių tyrimų rezultatai yra pateikiami ataskaitoje plačiau aprašant termoizoliacinio kompozito fizikines
savybes
Darbe buvo sprendžiamas ir armuotų termoizoliacinių lakštų ir jų gamybos technologijos sukūrimas
Lakštų prototipu buvo parinkta dekoratyvinio apdailos laksto konstrukcija sukurta projekto vadovo
ir apginta Lietuvos patentu Nr 4599 Toks techninis sprendimas leido termoizoliacinio kompozito
sluoksnį iš abiejų pusių armuoti stiklo audinio tinkleliu ir sukurti padidinto atsparumo lenkimui
termoizoliacinį lakštą Moksliniais tyrimais buvo nustatyta kad lakštų konstrukcijose galima naudoti
tik 2-8 mm dydžio pūsto stiklo granules o cementine tešlą galima modifikuoti MK priedų iki 30
nuo cemento masės Stiklo audinio tinklelį galima panardinti į cementinės tešlos ir smulkių PS
granulių mišinį esant granulių užpildo kiekiui ne didesniam kaip 50 tešlos mišinio tūrio Optimalus
armuojančių stiklo audinio tinklelių akučių dydis 45times45 mm užtikrinantis sluoksnių esančių
abiejuose tinklelio pusėse stabilią jungtį
Lakštų gamybos išmatavimus lemia gaminami armuojančių tinklelių matmenys Esant tinklo kilimo
pločiui 1000 mm automatiškai išsisprendžia ir lakštų plotis kuris gali būti 500 mm arba 10 m Esant
kitam lakšto pločiui reikalingas tinklelio jungimas kas didina gamybos proceso imlumą ir gamybos
kaštus
Sukurta laboratorinė lakštų gamybos technologija kurioje yra numatyta sekančios operacijos
išvardintos eilės tvarka modifikuotos cementinės tešlos užpilimas ant formos dugno tolygus
cementinės masės paskleidimas armuojančio apatinio tinklelio įspaudimas į cementinę masę
termoizoliacinio cementinio formavimo masės sluoksnio užpilimas į formą ir jos tolygus
paskirstymas viršutinio armuojančio tinklelio uždėjimas ant viršutinio termoizoliacinio kompozito
formavimo masės paviršiaus viršutinio tinklelio dengimas cementine mase jos tolygus paskirstymas
ir įspaudimas į tinklelio akutes Tokiu būdu pagamintas lakštas turi lygų apatinį paviršių ir grubų
25
viršutinį Panaudojus lakštus klojinių konstrukcijose lygus paviršius formuoja galutinai išlygintą
sienos plokštumą reikalaujančią minimalių darbo sąnaudų paviršiaus apdailai Išorinių apdailos
lakštų paviršiaus formavimas bus sprendžiamas ateityje
Įvertinant lakšto paskirtį galime konstatuoti kad termoizoliacines lakšto sąvybes lemia užpildo
granulių kompaktiškas pasiskirstymas lakšto termoizoliacineme sluoksnyje Stambios granulės turi
formuoti karkasą liesdamosios tarpusavyje o tarpai tarp jų turi būti ūžpildyti smulkios frakcijos PPS
trupinių granulėmis Reikia stengtis kad būtų kuo mažiau neužpildytų oro tarpų Lakšto
termoizoliacines sąvybes gerina smulkios frakcijos PS granulių kiekis esantis modifikuotoje
cementinėje tešloje iki 50 tūrio
Lakšto lenkimo stipriui didžiausios įtakos turi armuojančio tinklelio akučių dydis tinklelio sukibimas
su cementine tešla užpildo granulių stabili tarpusavio jungtis bei paties lakšto storis Skaitome kad
mažiausias lakšto storis galėtų būti 25 mm
Pirmais metais viešinant projektą buvo parengtas mokslinis straipsnis apie įvairių priedų poveikį
cementinės matricos porizacijai Be priedų poveikio buvo atsižvelgta į formavimo mišinio maišymo
trukmę Medžiaga apie matricos porėtumo didinimo būdus išsamiai pateikta publikacijoje o
ataskaitoje pateikiama tik nuoroda į straipsnyje pateikiamus tyrimo rezultatus
Žurnale ldquoMokslas ir technikardquo yra supažindinama Lietuvos visuomenė apie Eureka projekto
partnerius projekto tikslus kuriuos turėtų įgyvendinti kiekvienas partneris atskirai darbus
koordinuojant VGTU projekto vadovui Pateikiama projekto trukmė bei nurodomi finansavimo
šaltiniai tame tarpe ir iš Europos struktūrinių fondo lėšų
26
6 Tyrimų mokslinė vertė
Mokslinę liekamąją vertę turi modifikuojančių priedų poveikio cementinės matricos mišinio bei
akmens poretumui tyrimai Ištirta pucolaninio priedo pūsto stiklo gamybos atliekos ndash metakaolino
poveikis cementinės matricos tankiui cemento mineralų hidratacijos procesui mišinio klampai bei
poreto cementinio akmens fizikinėms sąvybėms Ši priklausomybė sujungta kartu su orą įtraukiančiu
ir plastifikuojančių priedų panaudojimu modifikuojant cementinę tešląTyrimų rezultatai yra
apibendrinti moksliniame straipsnyje išsiūstame į Oksfordo universiteto žurnalą bdquoConstruction and
Building Materialsldquo
Porėtų užpildo granulių granuliometrinės sudėties ir jų frakcijų santykis bei porizuotos matricos
kiekio poveikis cementinio termoizoliacinio kompozito savybėms bus apgintas Lietuvos patentu su
tolesniu patentavimu ES
Cementinio termoizoliacinio kompozito ir jo gamybos technologijos sukūrimas leis statyti kokybiškai
naujus namus artimus pasyvaus namo koncepcijos keliamiems reikalavimams
27
7 Išvados ir rekomendacijos
1 Nustatyta kad kompleksinis (MK+FS40+OIP) priedas betonų mineralų hidratacijos procesą
cemento tešloje prailgina iki 1100 min pasiekdamas 60 degC egzoterminio efekto maksimalią
temperatūrą MK modifikuotos cemento tešlos hidratacijos procesas nežymiai pailgėja nors dėl
papildomos pucolaninės reakcijos tarp MK ir cemento hidratacijos produktų egzoterminio efekto
maksimali temperatūra pakyla 8 degC
2 Ištirta kad kompleksinio priedo (FS40+OIP) poveikis mažinant cementinės tešlos tankį labiausiai
pastebimas MK priedų modifikuotoje cementinėje tešloje Modifikuotos cementinės tešlos tankis
sumažėja 33 karto nuo 2158 kgm3 iki 714 kgm3 po 10 min mišinio maišymo Tai yra apie 29
mažesnis tankis nei maltu smėliu modifikuotos cementinės tešlos ir 32 mažesnis tankis nei gryno
cemento porizuotos tešlos Sukietėjusios tešlos ndash porėto betono tankis siekia apie 800 kgm3 tuo tarpu
gryno cementbetonio ndash 1150 kgm3 o maltu smėliu modifikuoto betono ndash 1200 kgm3 Šiuos pokyčius
galima paaiškinti lengvos sutirštintos struktūros formavimo mišinyje susidarymu ir OIP molekulių
adsorbuotų ant cemento dalelių paviršiaus pakankamos jungties suformuotu oro burbuliuku
užtikrinimas
3 Nustatyta kad pucolaniniu priedu MK modifikuota cementinė tešla kartu su kompleksiniais (FS40
ir OIP) priedais įtakoja papildomų naujadarų ndash kalcio hidrosilikatų susidarymą mikro struktūros
pokyčius užtikrinančius submikrokristalinę struktūrą cementinėje matricoje Tai užtikrina mažo
tankio porėto betono pakankamą stiprumą 800 kgm3 tankio porėto betono gniuždymo stipris siekia
25 MPa o lenkimo stipris 10 MPa
4 Nustatyta optimali porėtų užpildo granulių granuliometrinė sudėtis bei jų kiekis termoizoliaciniame
kompozite Didžiausią dalį užpildo - 35 tūrio sudaro stambios PS granulės (8-16 mm) Vidutinio
dydžio (4-8 mm) PS granulės ir smulkios iki 2 mm dydžio PPS trupintos granulės sudaro po 15
kompozito tūrio kas leidžia užpildyti tarpus tarp stambių granulių ir suformuoti kompaktiškai
užpildyta kompozito struktūrą Sukurtas cementinis termoizoliacinis kompozitas kurio sudėtis
modifikuota 10 metakaolino priedo jam pagaminti panaudotas 70 kgm3 rišamosios medžiagos
kiekis Cementinio termoizoliacinio kompozito šilumos laidumo koeficientas siekia 007Wm∙K
esant tankiui 245 kgm3 ir gniuždymo stipriui apie 02 MPa
5 Sukurta lakšto apdailinio sluoksnio modifikuoto specialiais priedais formavimo mišinio sudėtis
kurioje 90 rišamosios medžiagos (RM) masės sudaro portlandcementis ir 10 - MK o kompozito
RM ir smulkių iki 2 mm stambumo PS granulių tūrių santykis sausame mišinyje yra 11 Sukietėjusio
skiedinio tankis 1420 kgm3 gniuždymo stipris 38 MPa
6 Nustatytas porėtų užpildų PS ir PPS granuliometrinės sudėties ir jų tūrių santykio poveikis
termoizoliacinio lakšto vidutinio sluoksnio struktūrai ir savybėms Mažiausia kompozito šilumos
laidumo koeficiento vertė (0075 Wm∙K) gaunama tuo atveju kai pūsto stiklo 4divide8 mm frakcijos
granulės padengtos porizuota cementine tešla (esant cemento sąnaudom ne daugiau kaip 100 kgm3)
tarpusavyje jungiasi lietimosi taškuose ir formuoja standų kompozito bdquokarkasąldquo o analogiškai
padengtos smulkios (iki 2 mm stambumo) PPS granulės užpildo laisvus tarpus tarp stambesnių PS
granulių (esant PS ir PPS tūrių santykiui 31) tokiu būdu išvengiant tiesioginių šalčio tiltelių per
porizuotą matricą
28
8 Literatūra
Antonovič V Goberis S The effect of different admixture of the properties of refractory conerefe
with portland cement Material science (Medžiagotyra) 4(9) 2003 379-382 p
Asthana R Kumar ADahotre N B2006 Materials Processing and Manufacturing Science
Amsterdam Butterworth-Heinemann 628 p
bdquoAstra ndash polskaldquo firmos tinklalapis internete httpwwwastra-polskacom
Brykov A S Kamaliev R T Mokeev M V 2010 Influence of ultradispersed silica on portland
cement hydration Russian Journal of Applied Chemistry 83(2) 208minus213
Capener J C-M 2009 Properties of Modern Rendering Systems Based on Mineral Binders
Modified by Organic Admixtures Concrete Repair Rehabilitation and Retrofitting II ndash Alexander et
al (eds) Taylor and Francis Group London 863 ndash 869
Davraz M Gunduz L 2005 Engineering properties of amorphous silica as a new natural pozzolan
for use in concrete Cement and Concrete Research 35(7) 1251ndash1261
Du L Folliard K J 2005Mechanisms of entrainment in concrete Cement and Concrete Research
35(8)1463 ndash 1471
Hernaudes-Olivares F Mayer-Lobo P 2011 Experimental Assessment of Comercial One-coat
Renders for Buildings Facades Construction and Building Materials 22 (1) pp 156 ndash 162
Hilal A AThom N H Dawson A R 2015 On void structure and strength of foamed concrete made
without with additives Construction and Building Materials 85 157 ndash 164
Houst Y F Bowen P Perche F Kauppi A Borget P Galmiche L Meins J F Lafuma F
Flatt R J Schober I Banfill P FG Swift D S Myrvold B O Petersenf B G Reknes K
2008 Design and function of novel superplasticizers for more durable high performance concrete
(Superplast Project) Cement and Concrete Research 38(10) 1197 ndash 1209
Hurley J A 2003 UK market survey for foam glas Published by The Waste and Resource Action
Programme The Old Academy 114 p Prieiga per internetą httpwwwwraporguk
Kligys M Laukaitis A Sinica M Sezemanas G Dranseika N 2008 Investigations into the fire
hazard of a composite made from aerated concrete and crushed expanded polystyrene waste
Mechanics of Composite Materials 44(2) 173 ndash 180
Kligys M 2009 Kompozitinės medžiagos iš poringosios cemento tešlos ir trupinto polistireninio
putplasčio gamybos technologija ir savybės Daktaro disertacija Vilnius 137 p
Landensivu J 2012 Durability properties and actual deterioration of Finish concrete fasades and
balcones Thesis for the degree of doctor of science in technology Tampere university of technology
117 p
Lauzon M Garcia-Ruiz P A 2009 Evaluation of Capillary Water Absorbtion in Rendering Mortars
with Powdered Waterproofing Additives Construction and Building Materials 23 (10) 3287 ndash 3291
Lianxiang D Kevin J 2005 Mechanizm of air entrainment in concrete Cement and Concrete
research (35) 1463-1471 p
Limbachiya M Meddah M S Fotiadou S 2012 Performance of granulated foam glass concrete
Construction and Building materials 28(1) 759ndash768
LST EN 197-12011 Cementas 1 dalis Įprastinių cementų sudėtis techniniai reikalavimai ir atitikties
kriterijai
LST EN 196-62010 Cemento bandymų metodai 6 dalis Smulkumo nustatymas
29
LST EN 196-32005 Cemento bandymų metodai 3 dalis Rišimosi trukmių ir tūrio pastovumo
nustatymas
LST EN 933-12002 Užpildų geometrinių savybių nustatymo metodai 1 dalis Granulometrinės
sudėties nustatymas Sijojimo metodas
LST EN 933-22001 Užpildų geometrinių savybių nustatymo metodai 2 dalis Granulometrinės
sudėties nustatymas Analiziniai sietai Vardiniai akelių matmenys
LST ISO 3310-12003 Laboratoriniai sietai Techniniai reikalavimai ir bandymai 1 dalis
Laboratoriniai pinto metalinio vielinio tinkle sietai (tpt ISO 3310-12000) LST EN 1097-62003
Užpildų mechaninių ir fizikinių savybių nustatymo metodai 6 dalis Dalelių tankio ir įmirkio
nustatymas
LST EN 1015-3+A12004 Methods of Test for Mortar for Masonry ndash Part 3 Determination of
Consistence of Fresh Mortar (by Flow Table)
LST EN 1015-102004 Methods of Test for Mortar for Masonry ndash Part 10 Determination of Dry
Bulk Density of Hardened Mortar
LST EN 1015-112002 Methods of Test for Mortar for Masonary ndash Part 11 Determination of
Flexural and Compressive Strength of Hardened Mortar
LST EN 1015-182003 Methods of Test for Mortar for Masonary ndash Part 18 Determination of Water
Absorption Coefficient Due to Capillary Action of Hardened Mortar
LST EN 1015-122004 Methods of Test for Mortar for Masonary ndash Part 18 Determination of
Adhesive Strength of Hardened Rendering and Plastering Mortars on Substrates
LST EN 120892013 Statybiniai termoizoliaciniai gaminiai Elgsenos lenkiant nustatymas
LST EN 16022013 Statybiniai termoizoliaciniai gaminiaiTariamojo tankio nustatymas
LST EN 826 Statybinės termoizoliacines medžiagos Stiprio gniuždant nustatymas
LST EN 126642002 Šiluminės statybinių medžiagų ir gaminių charakteristikos Šiluminės varžos
nustatymas apsaugotos karštosios plokštės ir šilumos srauto matuoklio metodais Vidutinės ir mažos
šiluminės varžos sausi ir drėgni gaminiai
LST EN ISO 125712013 Hygrothermal Performance of Building Materials and Products -
Determination of Hygroscopic Sorption Properties
LST CENTS 772 -222006 Mūro gaminių bandymo metodai 22 dalis Keraminių mūro gaminių
atsparumo šalčiui nustatymas
LST L 1413112005 Statybinis skiedinys Bandymo metodai Atsparumo šalčiui nustatymas
LVS 203-22005 Sakret stiklo audinio armavimo tinklelis
Marčiukaitis G 2007 Statybinės medžiagos ir konstrukcijos Paskaitų konspektas Vilnius 88 p
Mисников O С Тимофеев АВ Черткова ЕЮ 2011 Гидрофобизация минеральных
дисперсных материалов добавками на основе торфа Труды Инсторфа 2 (55)15 ndash 33
Oğuzhan Keleştemur Bahar Demirel 2015 Effect of metakaolin on the corrosion resistance of
structural lightweight concrete Construction and Building Materials 81172 - 178
Quercia G Huumlsken G Brouwers H J 2012 Water demand of amorphous nanosilica and its
impact on the workability of cement paste Cement and Concrete Research 42(2) 344ndash357
Paruta V A Brynzin E I 2009 Manual on Designing and Erecting of Buildings using the Products
with Trademark UDK GAZOBETON Dnepropetrovsk 213 p
30
Ramachandran V S 1998 Superplasticizersproperties and applications in concrete Ottawa
Materials Technology LaboratoryCANMET
Ries J 2008 Structural lightweight aggregate and concrete Structure June 62-63
Ru Ji Zuotai Zhang Yang He Lili Liu Xidong Wang 2015Synthesis characterization and modeling
of new building insulation material using ceramic polishing waste residue Construction and Building
Materials 85 119 ndash 126
Сеземан Г Синица М Клигис М Шепутите-Юцике Ю Вайткус С Мечай А 2013
Цементные строительные композиты на основе лёгких заполнителей из техногенного сырья
Материалы международной научно ndash технической конференции laquo Наука и технология
строительных материалов состояние и перспектива их развития raquo 27-29 ноября Минск
БГТУ 21 ndash 24
Sezemanas G Sinica M Zacharčenko P Pivenj N Mikulskis D Kligys M 2013 Influence
of zeolite additive on the properties of plaster used for external walls from autoclaved aerated
concrete Materials Science (Medžiagotyra) 19(2) 222ndash229
Синица М Шепутите-Юцике Ю Сеземан Г Клигис М Мечай А 2013 Особенности
выполнения ограждающих конструкций с использованием заливной теплоизоляции на основе
гранул вспученного стекла Материалы международной научноndash технической конференции laquo
Наука и технология строительных материалов состояние и перспектива их развития raquo 27-29
ноября Минск БГТУ 69 ndash 72
Sinica MSezemanas GKligys M Česokas S 2007 Investigation of hydro ndash and higro ndash sorption
properties of silicate masonry products Materials Science (Medžiagotyra) 13(3) 229ndash 234
Sinica M Sezemanas G Chesnauskas V 2005 Influence of Air Absorbing Additive on Plaster
Layer Properties Designated to Cover Partions Built from Autoclave Porous Concrete Blocks
Chemical Technology (Cheminė technologija) 4 (38) 91 ndash 95
Sinica M Laukaitis A Sezemanas G Kligys M 2008 Operational Properties of a Heat-insulation
Composite with Expanded Polystyrene Crumbs Mechanics of Composite Materials 4 (44) 415 ndash 424
Sinica M Sezeman G Mikulskis D Kligys M Česnauskas V Zacharčenko P Kuprijenko
P Ščerbina N Pivenj N 2009 Investigation of the composite material with inclusions of
autoclaved aerated concrete chips Materials science 15 ( 4) 356ndash362
Sinica M Sezeman G Zakharchenko P 2012 Daugiasluoksnė lauko atitvara ir jos džiovinimo
būdas Patentas LT5837B
Стерлятов АН 2007 Совместный тепло- и влаго- перенос в ограждающих конструкциях
зданий из газобетона Дисертация кандидата технических наук Новосибиpск 167 с
Tobon J I Paya Jordy Restrepo O J 2015 Study of durability of portland cement mortars blended
with silica nanoparticles Construction and Building Materials 80 92 - 97
STR 205012005 Pastatų atitvarų šiluminė technika Statybos technikos reglamentai Statybos ir
urbanistikos ministerija Vilnius 2005 109p
STR 201102007 Išorės tinkuojamos sudėtinės termoizoliacinės sistemos Statybos technikos
reglamentai Statybos ir urbanistikos ministerija Vilnius 2007 p
Šadauskienė J Ramanauskas J Stankevičius V 2003 Effect of hydrophobicmaterials on water
impermeability and drying of finish brick mansory Material science (medžiagotyra) 9 (1) 94 - 98
Ungkoon Y Sittipunt Ch Namprakai P Jetipattaranat W Kim KS Charinpanitkul T 2007
Analysis of microstructure and properties of autoclaved aerated concrete wall construction materials
Journal of Industrial and Engineering Chemistry 13(7) 1103ndash1108
31
Weigler H Karl S 1980 Structural lightweight aggregate concrete with reduced density-
lightweight aggregate foamed concrete The International Journal of Lightweight Concrete 2 101ndash
104
Xu Y Chung D D L 1999a Effect of admixtures on the thermal and thermomechanical behaviour
of cement paste ACI Materials Journal 96(4) 455minus461
Xu Y Chung D D L 2000a Improving silica fume cement by using silane Cement and Concrete
Research 30(8) 1305- 1311
Zain M F M Safiuddin Md Mahmud H 2000 Developement of high performance concrete
using silica fume at relatively high water-binder rations Cement and Concrete Research 30(9) 1501
ndash 1505
Захарченко П Синица М Сеземан Г Чеснаускас В 2009 Изменение влажности стеновых
конструкций из ячеистобетонных блоков с системой скреплённой теплоизоляции Будiвельнi
матерiали вироби та санiтарна технiка науково-технiчний збiрник Киев Товариство
laquoЗнаниеraquo Украiни (23) 50 ndash 53234
32
9 Komandiruočių ataskaita
Vykdant kalendoriniame plane numatytus darbus buvo du kartus važiuota į Čekija pas Projekto
partnerius
Su Projekto partneriais iš Čekijos buvo bendraujama elektroniniu paštu per skaipą bei betarpiškai
susitinkant komandiruočiu metu
2014-11-2 iki 11-6 d du projekte dalyvaujantys mokslininkai ndash Projekto koordinatorius Marijonas
Sinica ir vyriausiasis mokslo darbuotojas Sigitas Vėjelis vyko į Prahą bei Libereco technikos
universitetus pas Projekto partnerius ndash mokslininkus Eva Burgetova ir Janą Novaką Susitikimo metu
numatėme bendrus darbus kuriuos turėtume atlikti vykdant Eureka Projektą Mokslinės dalies
vadove Eva Burgetova sutiko būti mūsų Projekto doktorantės Jurgos Šeputytės-Jucikės praktikos
Prahos technikos universitete vadove Praktikos metu kartu su vadove buvo atliekami cementinio
termoizoliacinio kompozito struktūrinia tyrimai įvertinant sudėtinių komponentų tarpusavio jungties
pobūdį Libereco technikos universitete su Projekto partneriu Janu Novaku aptarėme
bendradarbiavimo galimybes kartu atliekant akustinių perdangų smūginių garsų slopinimo sistemų
tyrimus Susitikimuose dalyvavo ūkio subjekto atstovas ndash Projekto partneris Vaclovas Vachuška
2015-05-19 iki 05 -24 d į komandiruotę vyko 3 Projekte dalyvaujantys mokslininkai- M Sinica vyr
mokslo darbuotojas Modestas Kligys tyrėja-doktorantė Jurga Šeputytė ndash Jucikė Komandiruotės
tikslas buvo pratęsti bendradarbiavimą tarp Pojekto partnerių Buvo nuvežti Lietuvoje suformuoti
bandiniai kad Libereco universitete būtų galima atlikti triukšmo slopinimo sistemos elementų
dinaminio standžio matavimus Šie tyrimai yra tęsiami Komandiruočių metu Čekijos ūkio subjekto
atstovas Vaclovas Vachuška supažindino su porėtų granulių gamyba iš maltų šlako atliekų ir kartu
numatėme jų panaudojimo galimybę akustinių grindų konstrukcijose bei sieninių panelių gamyboje
7
Įvadas
Šis darbas yra vykdomas pagal tarptautinį EUREKA projektą Е 8790 - Enclosurewasteconcrete
tema ldquoIŠ TECHNOGENINIŲ ATLIEKŲ SUKURTI NEKENKSMINGUS APLINKAI
CEMENTINIUS KOMPOZITUS IR JŲ GAMYBOS TECHNOLOGIJASrdquo ldquoTO DEVELOP
ENVIRONMENTAL FRIENDLY CEMENT COMPOSITES AND THEIR PRODUCTION
TECHNOLOGIES FROM THE TECHNOLOGICAL WASTErdquo Projekto darbai vykdomi pagal
technologijos mokslų sritį (kodas T000) medžiagų inžinerijos kryptį (kodas 08T) Darbo rūšis ndash
taikomieji moksliniai tyrimai ir technologinė plėtra Projektas vykdomas 36 mėnesius Darbų pradžia
ndash 2014-07-01 darbų pabaiga ndash 2017-06-30
Santrauka
Šiame darbe bus sprendžiamos dvi problemos pirma utilizuoti gamyboje susikaupusias
technogenines atliekas Antra ndash technogenines atliekas pritaikyti naujų efektyvių statybinių
kompozitų kūrimui skirtų pastatų atitvarų konstrukcijoms Bus panaudotos pūsto stiklo bei
polistireninio putplasčio trupintos taros atliekų granulės pagamintos iš technogeninių atliekų Bus
sukurta užpiltinė termoizoliacinio cementinio kompozito formavimo masė kuri sukietėjusi užtikrins
šilumos laidumo koeficientą 006 ndash 007 WmmiddotK gniuždymo stiprį ndash 02 MPa laidumo vandens
garams koeficientą micro ~ 50 ir atsparumą ugniai klasę ndash A2
Bus sukurti termoizoliaciniai lakštai skirti klojinių gamybai iš kurių bus galima suformuoti sienų
stogo bei pamatų pado atitvarų tuščiavidures konstrukcijas Klojinius užpildžius termoizoliacinio
cementinio kompozito užpiltine formavimo mase bus suformuotas vientisos vienalytės pastatų
monolitinės atitvaros užtikrinančios šiluminę varžą iki 8 m2middotKW esant sienos storiui apie 05 m
Tokiu būdu suformuotos pastatų atitvaros bus nekenksmingos žmogaus sveikatai draugiškos aplinkai
ir galės tenkinti pasyviems statiniams keliamus reikalavimus
Finansavimo šaltiniai
Pirmus metus (nuo 2014-07 iki 2015-06-30) darbai yra finansuojami iš Europos sąjungos struktūrinių
fondų programos o nuo 2015-07-01 iki 2017-06-30 iš Lietuvos Respublikos biudžetinių lėšų
Projekto tikslas ir uždaviniai
Tikslas yra iš technogeninių atliekų sukurti aplinkai nekenksmingus cementinius kompozitus ir jų
gamybos technologijas ir pritaikyti jas atitvarų gamyboje Tikslo įgyvendinimui reikės išspręsti
sekančius uždavinius
- sukurti termoizoliacinį kompozitą kurio šilumos laidumo koeficientas bus 006 ndash 007
Wm∙K ir jo gamybos technologiją
- iš termoizoliacinio kompozito formavimo masės sukurti armuotus termoizoliacinius lakštus
jų gamybos technologiją bei lakštų gamybos barą
- iš termoizoliacinių armuotų lakštų sukurti klojinių sistemą skirtą atitvarų formavimui
- sukurti automatizuotą cementinio kompozito formavimo mišinių sudėtinių komponentų
dozavimo maišymo ir paruošto produkto padavimo lanksčių žarnų pagalba į darbinę zoną mobilų
įrenginį
- sukurti atitvarų gamybos technologijas lauko sienų stogo pamatų plokštės su
temoizoliaciniu padu
8
1 Mokslinė ataskaitos dalis
11 Projekto tikslai ir uždaviniai
Šiame darbe bus sprendžiamos dvi problemos Pirma utilizuoti gamyboje susikaupusias
technogenines atliekas ir tuo pačiu sumažinti gamtos teršimą Antra technogenines atliekas pritaikyti
naujų efektyvių statybinių kompozitų kūrimui kuriuos būtų galima panaudoti pastatų atitvarų
konstrukcijose užtikrinant joms kokybiškai naujas eksplotacines savybes Sukurti techniniai
sprendimai sumažins gyvenamųjų namų statybos kaštus kartu užtikrindami komfortabilią aplinką
gyvenamuose būsto patalpose
Šių tikslų įgyvendinimui bus panaudotos pūsto stiklo bei polistireninio putplasčio trupintos taros
atliekų granulės Papildomai apdorotos technogeninės atliekos tampa pagrindine žaliava naujo
produkto PS granulių gamyboje Pagamintos porėtos PS granulės sudaro 110 ndash 310 kgm3 užpildo
skirto termoizoliacinio cementinio kompozito kūrimui PPS taros atliekų trupintos granulės buvo
ištirtos ir panaudotos kuriant polistirenbetonį pagal Eureka projektą E3446 ldquoSandplastrdquo 2005 ndash 2006
metais Sukurtas polistirenbetonis su PPS granulių užpildu turi du esminius trūkumus Tai atsparumas
gniuždymui kurio vertės tenkina termoizoliacinių medžiagų savybes tik esant 2divide6 deformacijai
Dėl didelio organikos kiekio kompozito tūryje jo atsparumo ugniai klasė siekė B ndash s1 d0
Vykdant šį projektą stengsimės pašalinti PPS trūkumus keisdami užpildo rūšį ty PPS granules į PS
granules Granulių atsparumas trupinimui siekia 11 ndash 12 MPa o šilumos laidumo koeficientas
priklausomai nuo granulių dydžio svyruoja nuo 005 iki 0077 WmmiddotK Organikos kiekį sieksime
sumažinti iki 7 kgm3 kas leis padiditi kompozito atsparumą ugniai klasę iki A2 Naujai sukurto
termoizoliacinio cementinio kompozito šilumos laidumo koeficientas būtų 006 ndash 007 WmmiddotK ir būtų
skirtas formuoti lauko sienų ndash atitvarų konstrukcijas Kita sukurto kompozito panaudojimo sritis būtų
ndash armuotų termozioliacinių lakštų konstrukcijose Sukurti armuoti termoizolianiai lakštai būtų
panaudoti klojinių gamybai Tokiu būdu klojinių pagalba galėtume suformuoti atitvarų konstrukcijas
sienų stogo bei pamatų pado
Sienų konstrukciją sudarytų klojiniai suformuoti iš armuotų termoizoliacinių lapų užpildyti statybos
objekte užpiltiniu formavimo mišiniu
Stogą formuotų laikančios dviteinės sijos iš abiejų pusių dengtos klojinių lakštais ir tokiu būdu
suformuotos ertmės būtų užpildytos formavimo mišiniu
Pamatų padą sudarytų iš lakštų suformuoti klojiniai kurių apačioje ant izoliuoto grunto būtų iš
užpiltinės termoizoliacijos formavimo mišinio įrengtas termoizoliacinis sluoksnis kurį dengtų
gelžbetoninis laikantis pamatų padasVisuose techniniuose atitvarų konstrukciniuose sprendimuose
klojiniai ir užpiltinė termoizoliacinė cementinio kompozito formavimo masę sudarytų vienalytę
monolitinę atitvarą Reikia pabrėžti kad rišamoji medžiaga visuose kompozituose yra porėtas
betonas kuris užtikrina gerą vandens garų migraciją per atitvarą iš vidaus į lauko pusę cementinis
kompozias ndash pakankamą atsparumą šalčiui o viensluoksnė atitvarų konstrukcija suformuota iš
vienalytės medžiagos numatomą atitvaros šiluminę varžą R iki 8 m2middotKW užtikrins vandens garų
migraciją ty siena bus bdquokvėpuojantildquo o iš technogeninių atliekų pagamintos užpildo granulės (pūsto
stiklo polistireninio putplasčio taros atliekos) leis išspręsti atliekų utilizavimo problemas Pasibaigus
statinio eksplotacijos laikui cementiniai kompozitai galės būti lengvai smulkinami ir gražinti atgal į
gamybą kaip termozioliaciniai betono užpildai
Manome kad EUREKA projektas leis sukurti ir įdiegti į gamybą naujas termoizoliacines medžiagas
ndash pagamintas iš technogeninių atliekų kurios bus apgintos Europiniais patentais Naujai sukurtos
medžiagos ir jų gamybos technologijos galės būti įdomios ir kitoms Europos šalims sprendžiančioms
analogiškas problemas
9
12 Literatūros apžvalga
Siekiant užtikrinti reikiamą sienos šiluminę varžą naudojamos daugiasluoksnės atitvaros
susidedančios iš vidaus tinko AAC blokų termoizoliacinio bei išorės tinko sluoksnių Dažniausiai
termoizoliacinį sluoksnį sudaro mineralinės vatos arba polistireninis putplastis (1 pav)
Toks daugiasluoksnės sieninės atitvaros šiltinimas įgavo sudėtinės termoizoliacijos sistemos (STS)
pavadinimą (STR201102007) Tačiau STS turi trūkumų
- polistireninis putplastis yra nelaidus vandens garams todėl patalpos turi būti
intensyviai ventiliuojamos
- mineralinės vatos plokštės sugeria drėgmę todėl turi būti rengiami specialūs
ventiliuojami fasadai
- polistireninis putplastis yra degi medžiaga Gaisro metu iš abiejų šiltintojų skiriasi
nuodingi lakūs produktai
1 pav Daugiasluoksnės atitvaros siena a ndash AAC su putų polistireniniu putplasčiu b ndash AAC su mineralinės
vatos sluoksniu ir ventiliuojamuoju fasadu c ndash rūsio sienos šiltinimo variantas 1 ndash AAC blokas 2 ndash vidaus
tinko sluoksnis 3 ndash putų polistireno ar mineralinės vatos pluokštė 4 - išorės tinkas 5 - apdailos plyta 6 ndash oro
tarpas 7 ndash hidroizoliacija 8 - apsauginė plėvelė 9 ndash gruntas (Захарченко еt al 2009)
Įvertinus išvardintus STS trūkumus galima teigti kad pastaruoju metu tampa vis aktualesniu
lengvųjų termoizoliacinių statybinių kompozitų panaudojimas Pastatų statyboje yra naudojamos
progresyvesnės monolitinių sienų gamybos technologijos (Marčiukaitis 2007) Išorinės sienos
daromos iš lengvo betono (putbetonio keramzitbetonio) šiluminei varžai padidinti daromos
sluoksniuotos monolitinės sienos su termoizoliacinių polistireninio putplasčio arba mineralinės vatos
plokščių įdėklais iš abiejų pusių apsaugotais betono sluoksniu Pagal šią technologiją sudėtiniai
atitvarų elementai tarpusavyje jungiami jungčių kurios yra fiksuojamos užpiltiniuose lengvo betono
sluoksniuose pagalba
Formuojant lakštinius gaminius iš portlandcemenčio ir vandens svarbu gauti stabilią cemento tešlą
kurią galima būtų paskleisti plonu sluoksniu ant formos dugno paviršiaus Tokį efektą galima pasiekti
naudojant superplastiklius tarp kurių dažniausiai į cementinį mišinį pridedami nedideli kiekiai
(01divide15 ) polikarboksilatų Šie priedai efektyviai disperguoja cemento daleles dengdami jas plonu
10
monomolekuliniu sluoksniu Polikarboksilatinių superplastiklių aukšta dispergavimo geba aiškinama
didesnio kiekio uždaryto tarp cemento dalelių vandens išsilaisvinimu į aplinkinį tirpalą Ir nors
plastikliai lėtina cemento hidratacijos procesą tačiau galutiniame jų poveikyje suformuoti gaminiai
įgauna didesnį mechaninį stiprumą (Ramachandran 1998 Houst et al 2008)
Jei ruošiant cemento mišinius naudojami OĮP tai susidarę oro burbuliukai sukimba su hidratuoto
cemento dalelėmis kurių masė padeda disperguoti oro burbuliukus mišinyje ir tuo pačiu mažina jų
polinkį slinkti prie paviršiaus t y flotacijos jėga mažina dalelių nusėdimo galimybes ir greitį
(Lianxiang and Kevin 2005) Priklausomai nuo cemento dalelių sunkio ir įtrauktų oro burbuliukų
kiekio gauname atitinkamo tankio cementinę tešlą kuri sukietėjusi sudaro porėtą betoną (Sinica et al
2005) Atkreipiamas dėmesys į tai kad cementinės tešlos porizacijos procese svarbų vaidmenį vaidina
vanduo Vandens kiekis daro tiesioginį poveikį betono mišinio slankumui Didėjant slankumui
cementinė tešla geba įtraukti didesnį oro kiekį ir tuo pačiu didinti jos porėtumą Tačiau jei betono
mišinio slankumas viršija 150 mm didesni oro burbuliukai dėl plūdurumo jėgų pasidaro mažiau
stabilūs ir bendras oro kiekis betono mišinyje sumažėja (Du and Folliard 2005) Kitas OĮP kaip PAM
poveikis yra kai kurių hidrofobinių dalelių dėl tirpalo paviršiaus įtempimo sumažinimo
hidrofilizacija Rezultate šių dalelių paviršius legvai ir kokybiškai pasidengia cementiniu skiediniu
kas be OĮP butų atlikti problematiška (Kligys 2009)
Betonų stiprumo didinimui ir jų tankio mažinimui yra naudojami pucolaniniai priedai Tai yra aktyvūs
mineraliniai priedai kurie kambario temperatūroje reaguoja su Ca(OH)2 Šių reakcijų metu susidaro
kalcio hidrosilikatai hidroaliuminatai ir kt hidratai kurie didina cementinio akmens stiprumą
Pucolaninėse medžiagose pagrindiniai aktyvūs komponentai yra Al2O3 SiO2 Fe2O3 (Xu and Chung
2000a Brykov et al 2010) Pagal saveiką su Ca(OH)2 yra priedai kurių pagrindą sudaro amorfinis
SiO2 (diatomitai trepeliai opokos SiO2 mikrodulkės ir kt) priedai kurių pagrindą sudaro degtas
molis ndash metakaolinas pelenai šlakai ir kt bei priedai kurių pagrindą sudaro stiklo būsenos silikatai
ir aliumosilikatai (tufai penzos ir kt Zain et al 2000) Reikia atkreipti dėmesį į tai kad degto molio
pagrindinis komponentas ndash inertinis kaolinitas ndash dehidratuojasi ir pereina į aktyvų amorfizuotą
metakaolinitą (Al2O3 2SiO2 Quercia et al 2012) Jam reaguojant su kalkėmis Ca(OH)2 susidaro
hidrogelenitas (2CaO∙Al2O3 SiO2∙8H2O) ir C-S-H(1) kurie lemia pirminį cemento tešlos kietėjimą ir
stiprį nes jo hidratacijos greitis yra didesnis nei amorfinių SiO2 pucolanų (Davraz and Gunduz 2005)
(Oğuzhan Keleştemur and Bahar Demirel 2015) šaltinyje tirtas metakaolino poveikis betono
savybėms Nustatyta kad iki 15 metakaolino pakaitalas gali šiek tiek atlikti superplastiklio
funkcijas užtikrina betono smulkiųjų porų susidarymą ir didina jo ilgaamžiškumą Išsamiai
metakoalino ir ir pelenų kompleksinio priedo poveikį mišinių ir betonų savybių gerinimui mišinių
rišimosi ir kietėjimo laikui tyrė D Šnelson ir kt Nustatyta kad mišinių konsistencijai pagrindinę
įtaką turi metakaolinas
Įvairių naturalių pucolaninių priedų poveikį keičiant jais portlandcementį ištyrė Kenal Celik ir kt
Nustatyta kad šie priedai kurių sudėtyje yra aktyvių aliuminio ir silicio oksidų gali būti efektyviai
panaudoti gaminant stabilių savybių produktus gerinant betono mišinių plastiųkumą bei gaminių
stiprumines savybes Pucolanų panaudojimas betonuose reikalauja padidinto vandens kiekio
formavimo mišiniuose todėl patariama vartoti vandens poreikį mažinančių priedų Apie pucolaninių
priedų poveikį betono savybėms yra paskelbta nemažai duomenų įvardijančių jų teigiamą poveikį
betono savybėms (Jorge ITobon at al 2015 Ameer A Hilal et al 2015 Ru Ji et al 2015)
Įvertinant orą įtraukiančių pucolaninių ir plastifikuojančių priedų poveikį cementinės tešlos ir betono
savybėms bei plonasluoksnių lakštų formavimo specifiką ir mūsų anksčiau atliktų tyrimų rezultatus
buvo parinkti tokie efektyvūs modifikuojantieji priedai
- OĮP bdquoUfapore TCOldquo priedas kurio kiekis užtikrina PPS trupinių hidrofilizaciją ir smulkių porų
susidarymą termoizoliacinio kompozito matricoje
- pucolaninis cemento (10) pakaitalas - MK mažinantis cementinės tešlos ir cementinio akmens
tankį didinantis skiedinio klampą ir stimuliuotis produkto stiprio augimo greitėjimą
- naujos kartos polikarboksilatinis superplastiklis Castament FS-40 kurio 02
portlandcemenčio masės kiekis palengvina lakštų sluoksnių formavimą ir didina galutinio produkto
stiprį
11
Šiame darbe pateikiamas visų išvardintų priedų poveikis cementinių termoizoliacinių kompozitų ir
lakštų sluoksnių savybėms Ir tarplakštinių ir lakštų termoizoliacinių kompozitų matricą sudaro porėta
cementinė tešla o lengvuoju užpildu tarnaja dirbtinių arba technogeninių medžiagų porėtos granulės
((polistireninio putplasčio panaudotos taros trupiniai bei sferinės pūstojo stiklo granulės pagamintos
iš stiklo duženų) Weigler and Karl 1980 Синицa et al 2013 Limbachiya and Meddah 2012))
Naudojant bei utilizuojant šiuos užpildus kartu būtų sprendžiama ir ekologinė problema (Сеземан еt
al 2013) Preleminariai išmatuotas sukurto kompozito šilumos laidumo koeficientas siekia apie 007
WmmiddotK kas užtikrina 7 m2WK sienos šiluminę varžą esant jos storiui 05 m
Mūsų darbo objektas ir tikslas ndash cementinių ir termoizoliacinių kompozitų ir apdalos lakštų sluoksnių
sudėčių parinkimas ir savybių tyrimas bei lakštų gamybos technologijos sukūrimas
2 Žaliavos ir tyrimų metodika
21 Žaliavos
Termoizoliaciniams kompozitams paruošti naudotas UAB bdquoAkmenės cementasldquo CEM I 425 R
markės portlandcementis atitinkantis LST EN 197-12011 standarto reikalavimus Cemento cheminė
ir mineralinė sudėtys bei charakteristikos pateiktos 1 lentelėje
1 lentelė Portlandcemenčio sudėtys ir charakteristikos
Cheminė sudėtis
SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO K2O+Na2O SO3 Kaitmenys Netirpmenys
2076 612 337 6350 401 103 080 023 007
Mineralinė sudėtis Rišimosi trukmė min Savitasis paviršius cm2g
C3S C2S C3A C4AF Pradžia Pabaiga 4200
4854 1529 1040 1017 140 190
Metakaolinas (MK) ndash įmonės UAB Stikloporasldquo technologinė atlieka gauta pūsto stiklo granulių
gamybos metu Savitasis MK paviršius ndash 8650 cm2g piltinis tankis ndash 480 kgm3
Kaip rišamoji medžiaga (RM) buvo naudoti abiejų cementų bei metakaolino kaip 10 cemento
pakaitalo sausieji mišiniai
Cemento ir užpildų tarpusavis turinis santykis kompozituose bei VC santykis buvo nustatomas
eksperimentiniu keliu atsivelgiant į technologines kompozito gavimo galimybes bei jo užsiduotų
savybių verčių
Orą įtraukiantis priedas (OĮP) naudojamas termoizoliaciniam sluoksniui suformuoti ndash bdquoUfapore
TCOldquo balti milteliai turintys 94 aktyviosios medžiagos Priedo kiekis iki 01 RМ masės
Polikarboksilatinis superplastiklis naudojamas visuose kompozituose - Castament FS-40 ndash gelsvi
milteliai Priedo kiekis ndash 02 RM masės
Pagalbinės medžiagos Stiklo audinio bdquoSakretldquo firmos armavimo tinklelis akelių dydis ndash 4 x 4 cm
atitinkantis LVS 203-22005 Latvijos standarto
Kaip užpildas taip pat naudotos 3-jų skirtingų frakcijų ir piltinio tankio pūstojo stiklo granulės (2
lentelė) pagamintos UAB bdquoStikloporasldquo ir polistireninio putplasčio taros smulkūs trupiniai iki 2 mm
dydžio
12
2 lentelė PS ir PPS granulių frakcijos tankis ir šilumos laidumas
Grūdelių skersmuo mm Piltinis tankis kgm3 Šilumos laidumo koeficientas WmmiddotK
PS iki 2 190 0077
PS 4divide8 140 0059
PPS 8-16 120 0052
PPS iki 2 15 0038
22 Tyrimų metodika
Portlandcemenčio rišimosi trukmė buvo nustatyta remiantis standartine metodika LST EN 196-
32005 о savitasis paviršius ndash Bleino prietaisu pagal (LST EN 1097-62010) metodiką
Užpildų (pūstojo stiklo ir polistireninio putplasčio granulių) piltiniai tankiai buvo nustatomi remiantis
(LST EN 3310-12003) Modifikuotos cementinės tešlos egzoterminiam efektui tirti buvo naudojami
laboratorijoje sukonstruotas temperatūros matavimo prietaisas ir sukurta metodika (Antonovič and
Goberis 2003) Rišamoji medžiaga (RM) buvo ruošiama sausai maišant portlandcementį su 10
metakaolino pakaitalu laboratorinėje bdquoVarimixer bearldquo maišyklėje 3 min esant 60 apsmin maišyklės
veleno sukimosi greičiui Ruošiant formavimo mišinius RM kartu su vandeniu ir modifikuojančiais
priedais (FS-40 visuose atvejuose OĮP ndash formuojant termoizoliacinį sluoksnį) buvo maišoma dar 1
min o supylus užpildus (PS visuose atvejuose PPS - formuojant tik termoizoliacinį sluoksnį) dar 2
min esant tam pačiam sukimosi greičiui
Kompozitų formavimo mišiniai buvo ruošiami MXP 1602E maišyklės pagalba (esant jos sukimosi
ašies greičiui 225 apsmin) permaišant 2 min bėgyje visus komponentus (cementą vandenį ir
priedus OĮP ir superplastiklį) išskyrus porėtus užpildus Užpildai buvo dedami į mišinį pačiam
maišymo gale ir maišymas trukdavo dar 5 min esant 60 apsmin greičiui Mišiniai buvo supilami į
skirtingų matmenų formas iš kurių sukietėję bandiniai buvo išformuojami po 2 parų Tolesnis jų
kietėjimas vyko ant grotelių virš vandens klimatinėje kameroje 26 parų bėgyje esant temperatūrai
(20plusmn3) ordmC Po to bandiniai buvo džiovinami 105ordm C temperatūroje (bandiniai su PPS užpildu - iki 50
ordmC) iki pastoviosios masės ir buvo nustatomos jų savybės Sausasis tankis gniuždymo ir lenkimo
stipriai buvo nustatomi taikant (LST EN 1602+ AC+P LST EN 826 LST EN 12089) metodikas
Nustatant kompozito stipruminių savybių vertes buvo pasinaudota komputerizuota įranga
ldquoHaunsfield ndash H10KS)
Bandinių šilumos laidumo koeficientas λ10 buvo nustatomas pagal (LST EN 12664+AC+P) prietaiso
bdquoλ ndash meter EP500ldquopagalba (bandinių matmenys ndash 400x400x100mm)
Naudotų priedų poveikį cementinei matricai (cemento mineralų hidratacijos egzoterminiam efektui)
nustatyti buvo naudotasi (Antonovich and Goberis 2003) metodika išlaikant eksperimento metu
vienodą (037) VC santykį
Kompozito bandinių sorbcinis drėgnis buvo nustatomas pagal (LST EN ISO 1257) metodiką iš-
laikant bandinius (20 plusmn3)ordmC temperatūroje virš K2CO3 NaBr (NH4)2SO4 ir K2SO4 tirpalų kurių
sočiųjų garų drėgnis siekė atitinkamai 43 58 81 ir 94
Sukietėjusių kompozitų struktūrai bei kontakto zonos su pagrindu analizei atlikti naudotas
kompiuterizuotas optinis mikroskopas Motic su skaitmenine kamera (didinimas iki 100 kartų)
Rentgeno struktūriniai tyrimai atlikti difraktometru DRON-7 kurio antikatodas varinis filtras -
nikelinis anodo įtampa ndash 30 kV anodo srovė 12 mA goniometro plyšeliai (05 1 15)mm smailių
iššifravimui naudota ICDD duomenų bazė
3 Eksperimentinė dalis
31 Termoizoliacinis kompozitas su PS ir PPS granulėmis
Formuojant kompozitus su skirtingomis PS granulių frakcijomis reikėjo surasti optimalų frakcijų
tarpusavio santykį Kadangi lengvus užpildus patogiausia matuoti tūrio vienetais bei apribojus
13
cemento sąnaudas iki 150 kgm3 (cemento piltinis tankis 1130 kgm3) ir prilyginus visą sausųjų
komponentų tūrį 100 (atitinkančių 5 tūrio dalims) gavome kompozito sudėtis pateiktas 3 lentelėje
Siekiant nustatyti lengvojo kompozito užpildo frakcijos stambumo ir kiekio poveikį kompozito
tankiui ir stipriui buvo tiriami kompozito bandiniai suformuoti pagal K-1divideK-6 sudėtis (3 lentelė)
OĮP kiekis formavimo mišiniuose buvo didesnis nei kompozitų su AAC trupiniais atveju ir siekė
0045 cemento masės todėl kad reikėjo hidrofilizuoti užpildo granules bei gauti lengvesnę
porizuotą matricą (2 pav)
3 lentelė Kompozitų su pūstojo stiklo granulėmis sudėtys
Kompozito
šifras
Sudėtis
Cementas tūrio dalys
PS granulių frakcijų tūrių dalys
PPS granulių tūrio dayis
8divide16 mm 4divide8 mm le4 mm le4 mm
K-1 083 500 - - -
K-2 083 - 500 - -
K-3 083 - - 500 -
K-4 083 166 166 166 -
K-5 083 250 125 125 -
K-6 083 300 100 100 -
K-7 057 279 - - 221
K-8 048 279 - - 221
K-9 04 279 - - 221
K-10 036 310 100 - 090
K-11 036 300 100 - 100
2 pav OĮP kiekio poveikis cementinės tešlos tankiui (Kligys 2009 Sinica et al 2009)
Atliktų tyrimų rezultatai rodo kad termoizoliacinio kompozito tankis pagrinde priklauso nuo
cementinės matricos kiekio kompozite ir beveik nepriklauso nuo pūstojo stiklo granulių frakcijos
stambumo Pavyzdžiui formuojant kompozitą kuriame cemento ir pūstojo stiklo granulių tūrinis
santykis siekia 0834 gaunamų kompozito bandinių tankis kinta nuo 390 kgm3 kai naudojamos
8divide16 mm stambumo granulės iki 410 kgm3 kai naudojamos le 4 mm stambumo granulės (3 lentelė
K-1divideK-3 kompozito sudėtys)
Analogišką tankį (390 kgm3) gauname naudojant užpildo frakcijų mišinį kuriame stambių vidutinių
ir smulkių pūsto stiklo granulių tūrinis santykis siekė 133133133 (4 lentelė K-4 kompozito
sudėtis) Ir tik padidinus stambios frakcijos pūstojo stiklo granulių tūrį mišinyje iki santykio 211
kompozito tankis sumažėjo iki 370 kgm3 (4 lentelė K-5 kompozito sudėtis) o kai stambių granulių
tūrinis santykis dar padidėjo iki 240808 gavome lengvąjį termoizoliacinį 320 kgm3 tankio
14
kompozitą (3 lentelė K-6 kompozito sudėtis) Suformuotų skirtingo tankio kompozito bandinių
gniuždymo stiprio vertės pateiktos 3 paveiksle
3 pav Termoizoliacinio kompozito bandinių gniuždomasis stipris Kompozito bandinių šifrai atitinka 3
lentelės duomenis
Kaip rodo 3 pav rezultatai didžiausiu stipriu (09 MPa) pasižymi 410 kgm3 tankio kompozitas K-1
(3 pav K-1 stulp) Esant kompozito tankiui 320 kgm3 jo gniuždomasis stipris yra dar pakankamas
ndash 035 MPa (3 pav K-6 stulp) Suformuoti kompozito K-1 divide K-6 bandiniai pateikti 4 pav Matome
kad gautų kompozitų struktūra yra vienalytė t y užpildų ir rišamosios medžiagos tarpusavio santykis
yra adekvatus
Siekiant gauti kuo mažesnį kompozito šilumos laidumo koeficientą mažinome jo tankį Gauto
kompozito gniuždomojo stiprio esama atsarga (pakanka 02 MPa) leido tai padaryti palaipsniui
mažinant portlandcemenčio kiekį nuo 150 kgm3 iki 100 kgm3 kompozite (4 lentelė) bei panaudojant
vietoje smulkiosios (le4 mm) PS granulių frakcijos smulkiąją (le4 mm) PPS trupinių frakciją (4
lentelė K-7divideK-10 kompozito sudėtys) bei panaudojus tarpinę (4divide8 mm) pūsto stiklo granulių frakciją
(4 lentelė K-11 kompozito sudėtis)
K-1 K-2 K-3
K-4 K-5 K-6
4 pav Kompozito bandinių suformuotų pagal K-1divideK-6 sudėtis struktūra
15
4 lentelė Palengvinto termoizoliacinio kompozito savybės
Kompozito
Šifras Tankis kgm3
Stipris MPa Šilumos laidumo koeficientas λ10 WmmiddotK
Gniuždymo Lenkimo
K-7 305 072 026 0114
K-8 260 039 019 0105
K-9 250 030 018 0095
K-10 245 026 017 0070
K-11 240 020 015 0069
Pastaba kompozito sudėtys atitinka 5 lentelės sudėtims
Apsistoti ties K-11 kompozito sudėtimi padėjo jo struktūros tyrimai Kompozito bandinių (K-7divideK-
10) skerspjūvio nuotraukos (5 pav) parodė kad užpildo grūdeliai netolygiai pasiskirstė cementinėje
matricoje o kai kur tarp matricos ir užpildų pasitaiko oro tuštumų
K-7 K-8 K-9
K-10 K-11
5 pav Kompozito bandinių suformuotų pagal K-7divideK-11 sudėtis struktūra
Įvertinus šiuos trūkumus kompozito struktūroje buvo atliktas K-10 sudėties koregavimas
portlandcemenčio kiekis liko toks pat (100 kgm3) o tam kad pasiekti tolygų užpildų pasiskirstymą
bei išvengti oro tuštumų struktūroje buvo palaipsniui didinamas pūsto stiklo stambios frakcijos kiekis
(nuo 126 iki 300 tūrio dalių) bei pridėta 1 tūrio dalis 4divide8 mm skersmens pūsto stiklo granulių ty
abiejų frakcijų pūsto stiklo granulių ir polistireninio putplasčio smulkios frakcijos tarpusavio tūrinis
santykis sudarė 311 (3 ir 4 lentelės K-11) Atlikti šio kompozito savybių tyrimai parodė kad esant
jo tankiui 240 kgm3 gniuždomasis stipris siekia 02 MPa o šilumos laidumo koeficientas ndash 0069
WmmiddotK (3 lentelė K-11)
Tolesni kompozito tyrimai buvo atlikti kompleksiškai nustatant rišamosios medžiagos ir užpildo
(pūsto stiklo granulių bei polistireninio putplasčio taros trupinių kiekio poveikį kompozitų tankiui
stiprumui šilumos laidumui laidumui vandens garams susitraukimui džiūstant bei atsparumo šalčiui
Bandinių formavimo sudėtys pateiktos 5 lentelėje o gauti tyrimų duomenys 6 7 8 9 10 ir 11
paveiksluose
16
5 lentelė Kompozitinės medžiagos formavimo mišinių sudėtys
Kompozito
sudėties Nr
Rišamosios
medžiagos
kiekis kgm3
Pūstojo stiklo granulių tūrinis santykis
Polistireninio putplasčio
taros granulių tūrinis
santykis
(8divide16) mm (4divide8) mm (0divide2) mm (0divide2) mm
1 700 3 1 1 -
2 1000 3 1 1 -
3 1300 3 1 1 -
4 700 3 1 - 1
5 1000 3 1 - 1
6 1300 3 1 - 1
Pastaba Užpildų kiekis bandiniuose (100) buvo prilygintas 5 tūrio dalims
6 pav Rišamosios medžiagos kiekio priklausomybė kompozitų tankiui
7 pav Kompozitų tankio priklausomybė šilumos laidumui
Tankio ir šilumos laidumo koeficiento mažiausios vertės priklauso nuo rišamosios medžiagos kiekio
esant 70 kgm3 ir panaudojus polistireninio putplasčio granules gaunamas mažiausias tankis tuo pačiu
ir mažiausia šilumos laidumas Šiuo atveju kompozitų stiprumas būna mažiausias bet pakankamas
užsiduotoms vertėms (8 pav) ty stipris gniuždant siekia virš 03 MPa o stipris lenkiant ndash 015 MPa
(9 pav) Tuo atveju kompozitų atsparumas šalčiui net po 100 šaldymo ciklų didina kompozitų stiprį
gniuždant (dėl tolesnio cemento mineralų hidratacijos proceso vykstančio bandymo metu) (10 pav)
Analizuojant kompozitų struktūrą po 100 šaldymo ciklų jokių suirimo požymių nepastebime tai
reiškia jog kompozitai atsparūs šalčiui (11 pav) Atsparumas šaldymui bandymas 4 5 sudėties
kompozitams dar vyksta todėl rezultatai nepateikti
17
8 pav Rišamosios medžiagos kiekio priklausomybė kompozitų vidutiniam gniuždymo stipriui
9 pav Rišamosios medžiagos kiekio priklausomybė kompozitų vidutiniam lenkimo stipriui
10 pav Kompozitų vidutinio gniuždymo stiprio priklausomybė nuo šaldymo ciklų
a b c d 11 pav Kompozitai po 100 šaldymo ciklų a ndash 1 sudėtis b ndash 2 sudėtis c ndash 3 sudėtis d ndash 6 sudėtis
18
32 Lakštų rišamosios medžiagos parinkimas ir savybių tyrimas
Šie tyrimai labai aktualūs lakšto apdailino sluoksnio formavimo mišiniui kurį kaip tik ir sudaro
portlandcementis FS40 polikarboksilatas ir 10 portlandcemenčio keičiantis MK Technologiškai
yra svarbu kad formuojant po pirmo pasluoksnio suformavimo galima būtų kuo greičiau įspausti
armuojantį stiklo audinio tinklelį į cementinę tešlą Tai padėjo atlikti 10 portlandcemenčio
keičiantis MK ir 02 PC masės polikarboksilatinio superplastiklio FS ndash 40 priedas
FS-40 polikarboksilatinio superplastiklio ir MK poveikis portlandcemenčio mineralų hidratacijai
pateiktas 12 pav
12 pav Egzotermijos efekto temperatūrų kaitos priklausomybė nuo laiko 1 ndash PC 2 ndash PC + FS40 3 ndash PC +
MK 4 - PC + MK + FS40
Gauti duomenys rodo kad ir MK ir FS-40 priedai lėtina PC mineralų hidrataciją bei žemina
egzoterminio efekto temperatūrą jei gryno cemento Tegzo = 95 ˚C tegzo = 420 min (12 pav 1 kr) tai
esant mišinyje abiems priedams Tegzo sumažėja iki 65 ˚C o tegzo pailgėja iki 1070 min (12 pav4 kr)
Šių priedų poveikis siūlių sukietėjusio skiedinio tankiui pateiktas 13 pav
13 pav Superplastiklio priedo ir MK pakaitalo poveikis sukietėjusio cemento skiedinio tankiui 1 ndash PC 2 ndash
PC + FS40 3 ndash PC + MK 4 - PC + MK + FS40
13 pav duomenys rodo kad superplastiklio priedas padidina sukietėjusio skiedinio tankį 125 (13
pav 2 kr) tuo tarpu MK pakaitalas jį 10 mažina 13 pav 3 kr) todėl abiejų medžiagų (priedo ir
pakaitalo) poveikyje tankis sumažėjo nežymiai (apie 5 ) Jų poveikis gniuždymo stipriui pateiktas
14 o lenkimo ndash 15 pav
0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000
20
30
40
50
60
70
80
90
100T
emp
erat
ucircra
0C
Laikas min
1
3
2
4
19
14 pav Superplastiklio priedo ir MK pakaitalo poveikis sukietėjusio cemento skiedinio gniuždymo stipriui 1
ndash PC 2 ndash PC + FS40 3 ndash PC + MK 4 - PC + MK + FS40
15 pav Superplastiklio priedo ir MK pakaitalo poveikis sukietėjusio cemento skiedinio lenkimo stipriui 1 ndash
PC 2 ndash PC + FS40 3 ndash PC + MK 4 - PC + MK + FS40
Atliktų tyrimų rezultatai parodė kad superplastiklio priedas padidina kaip gniuždymo taip ir lenkimo
sukietėjusio skiedinio stiprį atitinkamai 8 ir 26 (14 ir 15 pav 1 ir 2 kr) tuo tarpu MK daro
teigiamą poveikį tik lenkimo stipriui (15 pav 3 kr)
33 Lengvojo užpildo ir RM santykio nustatymas apdailiname sluoksnyje
ir jo savybių tyrimas
Siekiant pagerinti apdailinio sluoksnio termoizoliacines savybes į formavimo mišinį buvo pridedama
smulkiosios iki 2 mm PS frakcijos granulių kurių tūris sudarė atitinkamai 25 ir 50 RM tūrio
Tankio ir stipruminių savybių kaita priklausomai nuo PS granulių tūrio pavaizduota 16 ir 17 pav
20
16 pav Apdailinio sluoksnio tankio priklausomybė nuo PS granulių tūrio formavimo mišinyje
1 ndash 0 2 ndash 25 3 ndash 50
17 pav Apdailinio sluoksnio gniuždymo stiprio priklausomybė nuo PS granulių tūrio formavimo mišinyje
1 ndash 0 2 ndash 25 3 ndash 50
18 pav Apdailinio sluoksnio lenkimo stiprio priklausomybė nuo PS granulių tūrio formavimo mišinyje
1 ndash 0 2 ndash 25 3 ndash 50
Gauti duomenys rodo kad sukietėjusio skiedinio tankis ir stiprumas proporcingai mažėja nuo PS
granulių tūrio didėjimo formavimo mišinyje Optimalus PS užpildo kiekis buvo nustatytas lyginant
suformuotų plokštelių fasado paviršius (19 pav)
21
19 pav Apdailinio sluoksnio paviršiaus kokybės priklausomybė nuo PS granulių tūrio formavimo
mišinyje 1 ndash 25 2 ndash 50 3- 60 4 ndash 75
Vizualiai lyginant gautų paviršių kokybę galima teigti kad PS granulių tūris formavimo mišinyje
turi būti ne didesnis kaip 50
34 Porėtų PS granulių dydžio poveikis lakšto termoizoliacinio sluoksnio fizikinėms
mechaninėms savybėms
Nustatant PS granulių dydį iš pradžių buvo panaudotos ir stambiosios (8divide16 mm) frakcijos granulės
tačiau tokio kompozito sukibimas su apdailinio sluoksnio stiklo tinkleliu nebuvo kokybiškas dėl
stambių neužpildytų cementine tešla ertmių tarp užpildo granulių Dėl šios priežasties šių bandinių
lenkimo stipris nesiekdavo net 01 MPa o pats bandinys išsisluoksniuodavo (20 pav) tuo tarpu
vidutinės (4divide8 mm) ir smulkiosios (iki 2 mm) PS frakcijos bandiniai po bandymo likdavo
neišsisluoksniavę Norint pagerinti badinių su stambiąja PS frakcija sukibimą su tinkleliu teko
naudoti daugiau cementinės tešlos glaistant ja ant tinklelio paviršiaus nes tešla prasmukdavo pro
tinklelio akutes į ertmes tarp stambiosios frakcijos granulių kas blogino kompozito termoizoliacines
savybes Todėl stambiosios frakcijos granulių tolesniuose tyrimuose teko atsisakyti 6 lentelėje
pateiktos tirtų kompozitų savybių vertės Geriausiomis termoizoliacinėmis savybėmis pasižymi LV
ndash 7 sudėties kompozitas kurio šilumos laidumo koeficientas turi mažiausią vertę ndash 0075 WmmiddotK o
jo stipruminės savybės ne žymiai nusileidžia kitų kompozitų su didesniu RM kiekiu savybėms 20
pav pateikta kompozito bandinių struktūra su stambiosios ir smulkiosios PS frakcijų granulėmis
20 pav Termoizoliacinio sluoksnio bandinių vaizdas po lenkimo stiprio nustatymo bandiniai su stambia PS granulių frakcija (be numeracijos) smulkiosios ir vidutinės frakcijos bandiniai
pažymėti 32 ir 52
22
6 lentelė Kompozitų su porėtais užpildais savybės
Kompozitų šifrai atitinka 3 lentelės šiframs
Lenkimo stipris buvo nustatomas bandant prizmes su įtvirtintu iš abiejų pusių stiklo audinio tinkleliu
a b
21 pav Lakšto termoizoliacinio sluoksnio struktūra kai užpildą sudaro PPS (30 visų užpildo tūrio)
ir PS granulės a ndash stambiosios frakcijos b ndash smulkiosios frakcijos (LV ndash 5) sudėtis ir smulkiosios ndash
vidutinės frakcijos (LV- 7) sudėtis
Kompozito
šifras
Sausasis tankis
kgm3
Gniuždymo
stipris MPa
Lenkimo stipris
MPa
Šilumos laidumo
koeficientas 10
W(mK)
LV-1 420 065 070 0135
LV-2
LV -3
LV-4
LV-5
LV-6
LV-7
385
375
355
330
280
240
060
055
050
050
045
040
065
050
050
045
040
030
0130
0125
0100
0090
0080
0075
23
4 Bendradarbiavimas su projekto partneriais
Glaudžiausias bendradarbiavimas buvo vykdomas su Projekto partneriu iš Lietuvos ndash UAB ldquoElnet
Grouprdquo Ūkio subjektas pastoviai buvo supažindinamas su vykdomais moksliniais tyrimais bei
gautais tyrimų rezultatais Buvo diskutuojama kaip būtų galima juos įgyvendinti praktikoje Darbų
pasiskirstimas tarp Projekto partnerių reikalauja tampraus bendradarbiavimo kad ūkio subjektas
galėtų sukurti technologinę įrangą sugebančia pasiekti tyrimais nustatytus cementinio
termoizoliacinio kompozito technologinius parametrus Kartu buvo išbandomi technologinių
įrengimų ndash maišyklės formavimo mišinio sudėtinių komponentų maišymo principas bei darbinio
maišyklės veleno konstrukcija Daug problėmų kėlė paruošto mišinio transportavimas lanksčių žarnų
pagalba į tarpą tarp klojinių Cementinio termoizoliacinio kompozito sudėtiniai komponentai ndash
užpildo granulės (padengtos apvalios pūsto stiklo tuščiavidurės formos kevalu) turi nedidelį
atsparūmą gniuždymui ir veikiant didesnei spaudimo jėgai turi galimybę suirti Bendradarbiaujant
su Slovakijos firma bdquoSTROJSTAV CMldquo ši problema buvo išspręsta
Su Projekto partneriais iš Čekijos buvo bendraujama elektroniniu paštu per skaipą bei betarpiškai
susitinkant komandiruočiu metu Pirmoje komandiruotėje buvome susitikę su mokslinės dalies
vadove Eva Navratilova kuri sutiko būti mūsų Projekto doktorantės Jurgos Šeputytės-Jucikės
praktikos Prahos technikos universitete vadove Praktikos metu kartu su vadove buvo atliekami
cementinio termoizoliacinio kompozito struktūrinia tyrimai įvertinant sudėtinių komponentų
tarpusavio jungties pobūdį Libereco technikos universitete su Projekto partneriu Janu Novaku
aptarėme bendradarbiavimo galimybes kartu atliekant akustinių perdangų smūginių garsų slopinimo
sistemų tyrimus Lietuvoje buvo suformuoti bandiniai o Libereco universitete atliekami triukšmo
slopinimo sistemos elementų dinaminio standžio matavimai Šie tyrimai yra tęsiami Komandiruočių
metu Čekijos ūkio subjekto atstovas Vaclovas Vachuška supažindino su poretų granulių gamyba iš
maltų šlako atliekų ir kartu numatėme jų panaudojimo galimybę akustinių grindų konstrukcijose bei
sieninių panelių gamyboje Bendradarbiavimas tarp partneriu bus tęsiamas per visą Projekto
vykdymo laikotarpį
24
5 Projekto etapai ir tarpiniai rezultatai
Pirmame projekto etape turėjome parinkti termoizoliacinio cementinio kompozito skirto sienų
konstrukcijoms formavimo mišinio parametrus Darbo eigoje nustatyta kad termoizoliacinio
cementinio kompozito matrica turi sudaryti porizuota cementinė tešla modifikuota pūsto stiklo
gamybos atlieka ndash metakaolino priedu Kompozito užpildu kuris sudaro 100 tūrio yra
kombinuotos PS granulės pagamintos iš stiklo duženų miltų ir polistireninės taros susmulkinti
trupiniai PS granulės yra skirtingų frakcijų nuo 4 iki 16 mm dydžio ir kompozite tartusavyje liečiasi
tokiu būdu suformuodami termoizoliacinės medžiagos bdquokarkasąldquo PPS smulkūs trupiniai užpildo
tarpus tarp PS granulių ir tokiu būdu mažino laisvo oro erdvę kompozito struktūroje Šis faktorius
turi tiesioginę įtaką kompozito šilumos laidumo vertei Kompozito užpildas tarpusavyje jungiamas
plonu porizuotos modifikuotos cementinės tešlos sluoksniu Taip yra gaunamas lengvas cementinis
termoizoliacinis kompozitas kurio tankis siekia 230 ndash 250 kgm3 šilumos laidumo koeficientas yra
apie 007 WmmiddotK gniuždymo stipris apie 03 MPa
Kitas uždavinys buvo sukurti termoizoliacinio cementinio kompozito gamybos technologiją
Sprendžiant šią užduotį buvo ištirtas modifikuojančių priedų ir jų maišymo trukmės poveikis
cementinės matricos savybėms rišamosios medžiagos ir skirtingos frakcijos granulių kiekio įtaka
termoizoliacinio sukietėjusio kompozito savybėms Atlikti moksliniai tyrimai leido parinkti
formavimo mišinių maišymo trukmę sudėtiniu komponentų padavimo į formavimo mišinio
paruošimo maišyklę eiliškumą rišiklio rišimosi laikus įvertinant priedų poveikį cemento mineralų
hidratacijos procesui Nustatyta kad pradiniame etape reikia vandenyje permaišyti orą įtraukiatį ir
mišinį plastifikuojanti priedus ir cementą po to maišyti PPS smulkius trupinius ir tik po to į
formavimo mišinių paruošimo maišyklę dėti PS granules Bendra formavimo mišinio paruošimo
trukmė siekia 7 ndash 10 min Laboratorinėmis salygomis paruoštu formavimo mišiniu buvo užpildomos
bandinių formavimui skirtos formos Suformuoti bandiniai iš formų buvo išimami po 12 val
sudedami į polietileninius maišus ir natūraliose sąlygose buvo kietinami 28 paras
Kompozito bandinių fizikinės savybės bei sudėtinių kompozito komponentų tarpusavio jungties
pobūdis kontakto zonoje buvo nustatomos tiriant bandinius pagal galiojančius techninius
reikalavimus VGTU Termoizoliacijos instituto laboratorijose sukomplektuotomis naujausią įranga
Šių tyrimų rezultatai yra pateikiami ataskaitoje plačiau aprašant termoizoliacinio kompozito fizikines
savybes
Darbe buvo sprendžiamas ir armuotų termoizoliacinių lakštų ir jų gamybos technologijos sukūrimas
Lakštų prototipu buvo parinkta dekoratyvinio apdailos laksto konstrukcija sukurta projekto vadovo
ir apginta Lietuvos patentu Nr 4599 Toks techninis sprendimas leido termoizoliacinio kompozito
sluoksnį iš abiejų pusių armuoti stiklo audinio tinkleliu ir sukurti padidinto atsparumo lenkimui
termoizoliacinį lakštą Moksliniais tyrimais buvo nustatyta kad lakštų konstrukcijose galima naudoti
tik 2-8 mm dydžio pūsto stiklo granules o cementine tešlą galima modifikuoti MK priedų iki 30
nuo cemento masės Stiklo audinio tinklelį galima panardinti į cementinės tešlos ir smulkių PS
granulių mišinį esant granulių užpildo kiekiui ne didesniam kaip 50 tešlos mišinio tūrio Optimalus
armuojančių stiklo audinio tinklelių akučių dydis 45times45 mm užtikrinantis sluoksnių esančių
abiejuose tinklelio pusėse stabilią jungtį
Lakštų gamybos išmatavimus lemia gaminami armuojančių tinklelių matmenys Esant tinklo kilimo
pločiui 1000 mm automatiškai išsisprendžia ir lakštų plotis kuris gali būti 500 mm arba 10 m Esant
kitam lakšto pločiui reikalingas tinklelio jungimas kas didina gamybos proceso imlumą ir gamybos
kaštus
Sukurta laboratorinė lakštų gamybos technologija kurioje yra numatyta sekančios operacijos
išvardintos eilės tvarka modifikuotos cementinės tešlos užpilimas ant formos dugno tolygus
cementinės masės paskleidimas armuojančio apatinio tinklelio įspaudimas į cementinę masę
termoizoliacinio cementinio formavimo masės sluoksnio užpilimas į formą ir jos tolygus
paskirstymas viršutinio armuojančio tinklelio uždėjimas ant viršutinio termoizoliacinio kompozito
formavimo masės paviršiaus viršutinio tinklelio dengimas cementine mase jos tolygus paskirstymas
ir įspaudimas į tinklelio akutes Tokiu būdu pagamintas lakštas turi lygų apatinį paviršių ir grubų
25
viršutinį Panaudojus lakštus klojinių konstrukcijose lygus paviršius formuoja galutinai išlygintą
sienos plokštumą reikalaujančią minimalių darbo sąnaudų paviršiaus apdailai Išorinių apdailos
lakštų paviršiaus formavimas bus sprendžiamas ateityje
Įvertinant lakšto paskirtį galime konstatuoti kad termoizoliacines lakšto sąvybes lemia užpildo
granulių kompaktiškas pasiskirstymas lakšto termoizoliacineme sluoksnyje Stambios granulės turi
formuoti karkasą liesdamosios tarpusavyje o tarpai tarp jų turi būti ūžpildyti smulkios frakcijos PPS
trupinių granulėmis Reikia stengtis kad būtų kuo mažiau neužpildytų oro tarpų Lakšto
termoizoliacines sąvybes gerina smulkios frakcijos PS granulių kiekis esantis modifikuotoje
cementinėje tešloje iki 50 tūrio
Lakšto lenkimo stipriui didžiausios įtakos turi armuojančio tinklelio akučių dydis tinklelio sukibimas
su cementine tešla užpildo granulių stabili tarpusavio jungtis bei paties lakšto storis Skaitome kad
mažiausias lakšto storis galėtų būti 25 mm
Pirmais metais viešinant projektą buvo parengtas mokslinis straipsnis apie įvairių priedų poveikį
cementinės matricos porizacijai Be priedų poveikio buvo atsižvelgta į formavimo mišinio maišymo
trukmę Medžiaga apie matricos porėtumo didinimo būdus išsamiai pateikta publikacijoje o
ataskaitoje pateikiama tik nuoroda į straipsnyje pateikiamus tyrimo rezultatus
Žurnale ldquoMokslas ir technikardquo yra supažindinama Lietuvos visuomenė apie Eureka projekto
partnerius projekto tikslus kuriuos turėtų įgyvendinti kiekvienas partneris atskirai darbus
koordinuojant VGTU projekto vadovui Pateikiama projekto trukmė bei nurodomi finansavimo
šaltiniai tame tarpe ir iš Europos struktūrinių fondo lėšų
26
6 Tyrimų mokslinė vertė
Mokslinę liekamąją vertę turi modifikuojančių priedų poveikio cementinės matricos mišinio bei
akmens poretumui tyrimai Ištirta pucolaninio priedo pūsto stiklo gamybos atliekos ndash metakaolino
poveikis cementinės matricos tankiui cemento mineralų hidratacijos procesui mišinio klampai bei
poreto cementinio akmens fizikinėms sąvybėms Ši priklausomybė sujungta kartu su orą įtraukiančiu
ir plastifikuojančių priedų panaudojimu modifikuojant cementinę tešląTyrimų rezultatai yra
apibendrinti moksliniame straipsnyje išsiūstame į Oksfordo universiteto žurnalą bdquoConstruction and
Building Materialsldquo
Porėtų užpildo granulių granuliometrinės sudėties ir jų frakcijų santykis bei porizuotos matricos
kiekio poveikis cementinio termoizoliacinio kompozito savybėms bus apgintas Lietuvos patentu su
tolesniu patentavimu ES
Cementinio termoizoliacinio kompozito ir jo gamybos technologijos sukūrimas leis statyti kokybiškai
naujus namus artimus pasyvaus namo koncepcijos keliamiems reikalavimams
27
7 Išvados ir rekomendacijos
1 Nustatyta kad kompleksinis (MK+FS40+OIP) priedas betonų mineralų hidratacijos procesą
cemento tešloje prailgina iki 1100 min pasiekdamas 60 degC egzoterminio efekto maksimalią
temperatūrą MK modifikuotos cemento tešlos hidratacijos procesas nežymiai pailgėja nors dėl
papildomos pucolaninės reakcijos tarp MK ir cemento hidratacijos produktų egzoterminio efekto
maksimali temperatūra pakyla 8 degC
2 Ištirta kad kompleksinio priedo (FS40+OIP) poveikis mažinant cementinės tešlos tankį labiausiai
pastebimas MK priedų modifikuotoje cementinėje tešloje Modifikuotos cementinės tešlos tankis
sumažėja 33 karto nuo 2158 kgm3 iki 714 kgm3 po 10 min mišinio maišymo Tai yra apie 29
mažesnis tankis nei maltu smėliu modifikuotos cementinės tešlos ir 32 mažesnis tankis nei gryno
cemento porizuotos tešlos Sukietėjusios tešlos ndash porėto betono tankis siekia apie 800 kgm3 tuo tarpu
gryno cementbetonio ndash 1150 kgm3 o maltu smėliu modifikuoto betono ndash 1200 kgm3 Šiuos pokyčius
galima paaiškinti lengvos sutirštintos struktūros formavimo mišinyje susidarymu ir OIP molekulių
adsorbuotų ant cemento dalelių paviršiaus pakankamos jungties suformuotu oro burbuliuku
užtikrinimas
3 Nustatyta kad pucolaniniu priedu MK modifikuota cementinė tešla kartu su kompleksiniais (FS40
ir OIP) priedais įtakoja papildomų naujadarų ndash kalcio hidrosilikatų susidarymą mikro struktūros
pokyčius užtikrinančius submikrokristalinę struktūrą cementinėje matricoje Tai užtikrina mažo
tankio porėto betono pakankamą stiprumą 800 kgm3 tankio porėto betono gniuždymo stipris siekia
25 MPa o lenkimo stipris 10 MPa
4 Nustatyta optimali porėtų užpildo granulių granuliometrinė sudėtis bei jų kiekis termoizoliaciniame
kompozite Didžiausią dalį užpildo - 35 tūrio sudaro stambios PS granulės (8-16 mm) Vidutinio
dydžio (4-8 mm) PS granulės ir smulkios iki 2 mm dydžio PPS trupintos granulės sudaro po 15
kompozito tūrio kas leidžia užpildyti tarpus tarp stambių granulių ir suformuoti kompaktiškai
užpildyta kompozito struktūrą Sukurtas cementinis termoizoliacinis kompozitas kurio sudėtis
modifikuota 10 metakaolino priedo jam pagaminti panaudotas 70 kgm3 rišamosios medžiagos
kiekis Cementinio termoizoliacinio kompozito šilumos laidumo koeficientas siekia 007Wm∙K
esant tankiui 245 kgm3 ir gniuždymo stipriui apie 02 MPa
5 Sukurta lakšto apdailinio sluoksnio modifikuoto specialiais priedais formavimo mišinio sudėtis
kurioje 90 rišamosios medžiagos (RM) masės sudaro portlandcementis ir 10 - MK o kompozito
RM ir smulkių iki 2 mm stambumo PS granulių tūrių santykis sausame mišinyje yra 11 Sukietėjusio
skiedinio tankis 1420 kgm3 gniuždymo stipris 38 MPa
6 Nustatytas porėtų užpildų PS ir PPS granuliometrinės sudėties ir jų tūrių santykio poveikis
termoizoliacinio lakšto vidutinio sluoksnio struktūrai ir savybėms Mažiausia kompozito šilumos
laidumo koeficiento vertė (0075 Wm∙K) gaunama tuo atveju kai pūsto stiklo 4divide8 mm frakcijos
granulės padengtos porizuota cementine tešla (esant cemento sąnaudom ne daugiau kaip 100 kgm3)
tarpusavyje jungiasi lietimosi taškuose ir formuoja standų kompozito bdquokarkasąldquo o analogiškai
padengtos smulkios (iki 2 mm stambumo) PPS granulės užpildo laisvus tarpus tarp stambesnių PS
granulių (esant PS ir PPS tūrių santykiui 31) tokiu būdu išvengiant tiesioginių šalčio tiltelių per
porizuotą matricą
28
8 Literatūra
Antonovič V Goberis S The effect of different admixture of the properties of refractory conerefe
with portland cement Material science (Medžiagotyra) 4(9) 2003 379-382 p
Asthana R Kumar ADahotre N B2006 Materials Processing and Manufacturing Science
Amsterdam Butterworth-Heinemann 628 p
bdquoAstra ndash polskaldquo firmos tinklalapis internete httpwwwastra-polskacom
Brykov A S Kamaliev R T Mokeev M V 2010 Influence of ultradispersed silica on portland
cement hydration Russian Journal of Applied Chemistry 83(2) 208minus213
Capener J C-M 2009 Properties of Modern Rendering Systems Based on Mineral Binders
Modified by Organic Admixtures Concrete Repair Rehabilitation and Retrofitting II ndash Alexander et
al (eds) Taylor and Francis Group London 863 ndash 869
Davraz M Gunduz L 2005 Engineering properties of amorphous silica as a new natural pozzolan
for use in concrete Cement and Concrete Research 35(7) 1251ndash1261
Du L Folliard K J 2005Mechanisms of entrainment in concrete Cement and Concrete Research
35(8)1463 ndash 1471
Hernaudes-Olivares F Mayer-Lobo P 2011 Experimental Assessment of Comercial One-coat
Renders for Buildings Facades Construction and Building Materials 22 (1) pp 156 ndash 162
Hilal A AThom N H Dawson A R 2015 On void structure and strength of foamed concrete made
without with additives Construction and Building Materials 85 157 ndash 164
Houst Y F Bowen P Perche F Kauppi A Borget P Galmiche L Meins J F Lafuma F
Flatt R J Schober I Banfill P FG Swift D S Myrvold B O Petersenf B G Reknes K
2008 Design and function of novel superplasticizers for more durable high performance concrete
(Superplast Project) Cement and Concrete Research 38(10) 1197 ndash 1209
Hurley J A 2003 UK market survey for foam glas Published by The Waste and Resource Action
Programme The Old Academy 114 p Prieiga per internetą httpwwwwraporguk
Kligys M Laukaitis A Sinica M Sezemanas G Dranseika N 2008 Investigations into the fire
hazard of a composite made from aerated concrete and crushed expanded polystyrene waste
Mechanics of Composite Materials 44(2) 173 ndash 180
Kligys M 2009 Kompozitinės medžiagos iš poringosios cemento tešlos ir trupinto polistireninio
putplasčio gamybos technologija ir savybės Daktaro disertacija Vilnius 137 p
Landensivu J 2012 Durability properties and actual deterioration of Finish concrete fasades and
balcones Thesis for the degree of doctor of science in technology Tampere university of technology
117 p
Lauzon M Garcia-Ruiz P A 2009 Evaluation of Capillary Water Absorbtion in Rendering Mortars
with Powdered Waterproofing Additives Construction and Building Materials 23 (10) 3287 ndash 3291
Lianxiang D Kevin J 2005 Mechanizm of air entrainment in concrete Cement and Concrete
research (35) 1463-1471 p
Limbachiya M Meddah M S Fotiadou S 2012 Performance of granulated foam glass concrete
Construction and Building materials 28(1) 759ndash768
LST EN 197-12011 Cementas 1 dalis Įprastinių cementų sudėtis techniniai reikalavimai ir atitikties
kriterijai
LST EN 196-62010 Cemento bandymų metodai 6 dalis Smulkumo nustatymas
29
LST EN 196-32005 Cemento bandymų metodai 3 dalis Rišimosi trukmių ir tūrio pastovumo
nustatymas
LST EN 933-12002 Užpildų geometrinių savybių nustatymo metodai 1 dalis Granulometrinės
sudėties nustatymas Sijojimo metodas
LST EN 933-22001 Užpildų geometrinių savybių nustatymo metodai 2 dalis Granulometrinės
sudėties nustatymas Analiziniai sietai Vardiniai akelių matmenys
LST ISO 3310-12003 Laboratoriniai sietai Techniniai reikalavimai ir bandymai 1 dalis
Laboratoriniai pinto metalinio vielinio tinkle sietai (tpt ISO 3310-12000) LST EN 1097-62003
Užpildų mechaninių ir fizikinių savybių nustatymo metodai 6 dalis Dalelių tankio ir įmirkio
nustatymas
LST EN 1015-3+A12004 Methods of Test for Mortar for Masonry ndash Part 3 Determination of
Consistence of Fresh Mortar (by Flow Table)
LST EN 1015-102004 Methods of Test for Mortar for Masonry ndash Part 10 Determination of Dry
Bulk Density of Hardened Mortar
LST EN 1015-112002 Methods of Test for Mortar for Masonary ndash Part 11 Determination of
Flexural and Compressive Strength of Hardened Mortar
LST EN 1015-182003 Methods of Test for Mortar for Masonary ndash Part 18 Determination of Water
Absorption Coefficient Due to Capillary Action of Hardened Mortar
LST EN 1015-122004 Methods of Test for Mortar for Masonary ndash Part 18 Determination of
Adhesive Strength of Hardened Rendering and Plastering Mortars on Substrates
LST EN 120892013 Statybiniai termoizoliaciniai gaminiai Elgsenos lenkiant nustatymas
LST EN 16022013 Statybiniai termoizoliaciniai gaminiaiTariamojo tankio nustatymas
LST EN 826 Statybinės termoizoliacines medžiagos Stiprio gniuždant nustatymas
LST EN 126642002 Šiluminės statybinių medžiagų ir gaminių charakteristikos Šiluminės varžos
nustatymas apsaugotos karštosios plokštės ir šilumos srauto matuoklio metodais Vidutinės ir mažos
šiluminės varžos sausi ir drėgni gaminiai
LST EN ISO 125712013 Hygrothermal Performance of Building Materials and Products -
Determination of Hygroscopic Sorption Properties
LST CENTS 772 -222006 Mūro gaminių bandymo metodai 22 dalis Keraminių mūro gaminių
atsparumo šalčiui nustatymas
LST L 1413112005 Statybinis skiedinys Bandymo metodai Atsparumo šalčiui nustatymas
LVS 203-22005 Sakret stiklo audinio armavimo tinklelis
Marčiukaitis G 2007 Statybinės medžiagos ir konstrukcijos Paskaitų konspektas Vilnius 88 p
Mисников O С Тимофеев АВ Черткова ЕЮ 2011 Гидрофобизация минеральных
дисперсных материалов добавками на основе торфа Труды Инсторфа 2 (55)15 ndash 33
Oğuzhan Keleştemur Bahar Demirel 2015 Effect of metakaolin on the corrosion resistance of
structural lightweight concrete Construction and Building Materials 81172 - 178
Quercia G Huumlsken G Brouwers H J 2012 Water demand of amorphous nanosilica and its
impact on the workability of cement paste Cement and Concrete Research 42(2) 344ndash357
Paruta V A Brynzin E I 2009 Manual on Designing and Erecting of Buildings using the Products
with Trademark UDK GAZOBETON Dnepropetrovsk 213 p
30
Ramachandran V S 1998 Superplasticizersproperties and applications in concrete Ottawa
Materials Technology LaboratoryCANMET
Ries J 2008 Structural lightweight aggregate and concrete Structure June 62-63
Ru Ji Zuotai Zhang Yang He Lili Liu Xidong Wang 2015Synthesis characterization and modeling
of new building insulation material using ceramic polishing waste residue Construction and Building
Materials 85 119 ndash 126
Сеземан Г Синица М Клигис М Шепутите-Юцике Ю Вайткус С Мечай А 2013
Цементные строительные композиты на основе лёгких заполнителей из техногенного сырья
Материалы международной научно ndash технической конференции laquo Наука и технология
строительных материалов состояние и перспектива их развития raquo 27-29 ноября Минск
БГТУ 21 ndash 24
Sezemanas G Sinica M Zacharčenko P Pivenj N Mikulskis D Kligys M 2013 Influence
of zeolite additive on the properties of plaster used for external walls from autoclaved aerated
concrete Materials Science (Medžiagotyra) 19(2) 222ndash229
Синица М Шепутите-Юцике Ю Сеземан Г Клигис М Мечай А 2013 Особенности
выполнения ограждающих конструкций с использованием заливной теплоизоляции на основе
гранул вспученного стекла Материалы международной научноndash технической конференции laquo
Наука и технология строительных материалов состояние и перспектива их развития raquo 27-29
ноября Минск БГТУ 69 ndash 72
Sinica MSezemanas GKligys M Česokas S 2007 Investigation of hydro ndash and higro ndash sorption
properties of silicate masonry products Materials Science (Medžiagotyra) 13(3) 229ndash 234
Sinica M Sezemanas G Chesnauskas V 2005 Influence of Air Absorbing Additive on Plaster
Layer Properties Designated to Cover Partions Built from Autoclave Porous Concrete Blocks
Chemical Technology (Cheminė technologija) 4 (38) 91 ndash 95
Sinica M Laukaitis A Sezemanas G Kligys M 2008 Operational Properties of a Heat-insulation
Composite with Expanded Polystyrene Crumbs Mechanics of Composite Materials 4 (44) 415 ndash 424
Sinica M Sezeman G Mikulskis D Kligys M Česnauskas V Zacharčenko P Kuprijenko
P Ščerbina N Pivenj N 2009 Investigation of the composite material with inclusions of
autoclaved aerated concrete chips Materials science 15 ( 4) 356ndash362
Sinica M Sezeman G Zakharchenko P 2012 Daugiasluoksnė lauko atitvara ir jos džiovinimo
būdas Patentas LT5837B
Стерлятов АН 2007 Совместный тепло- и влаго- перенос в ограждающих конструкциях
зданий из газобетона Дисертация кандидата технических наук Новосибиpск 167 с
Tobon J I Paya Jordy Restrepo O J 2015 Study of durability of portland cement mortars blended
with silica nanoparticles Construction and Building Materials 80 92 - 97
STR 205012005 Pastatų atitvarų šiluminė technika Statybos technikos reglamentai Statybos ir
urbanistikos ministerija Vilnius 2005 109p
STR 201102007 Išorės tinkuojamos sudėtinės termoizoliacinės sistemos Statybos technikos
reglamentai Statybos ir urbanistikos ministerija Vilnius 2007 p
Šadauskienė J Ramanauskas J Stankevičius V 2003 Effect of hydrophobicmaterials on water
impermeability and drying of finish brick mansory Material science (medžiagotyra) 9 (1) 94 - 98
Ungkoon Y Sittipunt Ch Namprakai P Jetipattaranat W Kim KS Charinpanitkul T 2007
Analysis of microstructure and properties of autoclaved aerated concrete wall construction materials
Journal of Industrial and Engineering Chemistry 13(7) 1103ndash1108
31
Weigler H Karl S 1980 Structural lightweight aggregate concrete with reduced density-
lightweight aggregate foamed concrete The International Journal of Lightweight Concrete 2 101ndash
104
Xu Y Chung D D L 1999a Effect of admixtures on the thermal and thermomechanical behaviour
of cement paste ACI Materials Journal 96(4) 455minus461
Xu Y Chung D D L 2000a Improving silica fume cement by using silane Cement and Concrete
Research 30(8) 1305- 1311
Zain M F M Safiuddin Md Mahmud H 2000 Developement of high performance concrete
using silica fume at relatively high water-binder rations Cement and Concrete Research 30(9) 1501
ndash 1505
Захарченко П Синица М Сеземан Г Чеснаускас В 2009 Изменение влажности стеновых
конструкций из ячеистобетонных блоков с системой скреплённой теплоизоляции Будiвельнi
матерiали вироби та санiтарна технiка науково-технiчний збiрник Киев Товариство
laquoЗнаниеraquo Украiни (23) 50 ndash 53234
32
9 Komandiruočių ataskaita
Vykdant kalendoriniame plane numatytus darbus buvo du kartus važiuota į Čekija pas Projekto
partnerius
Su Projekto partneriais iš Čekijos buvo bendraujama elektroniniu paštu per skaipą bei betarpiškai
susitinkant komandiruočiu metu
2014-11-2 iki 11-6 d du projekte dalyvaujantys mokslininkai ndash Projekto koordinatorius Marijonas
Sinica ir vyriausiasis mokslo darbuotojas Sigitas Vėjelis vyko į Prahą bei Libereco technikos
universitetus pas Projekto partnerius ndash mokslininkus Eva Burgetova ir Janą Novaką Susitikimo metu
numatėme bendrus darbus kuriuos turėtume atlikti vykdant Eureka Projektą Mokslinės dalies
vadove Eva Burgetova sutiko būti mūsų Projekto doktorantės Jurgos Šeputytės-Jucikės praktikos
Prahos technikos universitete vadove Praktikos metu kartu su vadove buvo atliekami cementinio
termoizoliacinio kompozito struktūrinia tyrimai įvertinant sudėtinių komponentų tarpusavio jungties
pobūdį Libereco technikos universitete su Projekto partneriu Janu Novaku aptarėme
bendradarbiavimo galimybes kartu atliekant akustinių perdangų smūginių garsų slopinimo sistemų
tyrimus Susitikimuose dalyvavo ūkio subjekto atstovas ndash Projekto partneris Vaclovas Vachuška
2015-05-19 iki 05 -24 d į komandiruotę vyko 3 Projekte dalyvaujantys mokslininkai- M Sinica vyr
mokslo darbuotojas Modestas Kligys tyrėja-doktorantė Jurga Šeputytė ndash Jucikė Komandiruotės
tikslas buvo pratęsti bendradarbiavimą tarp Pojekto partnerių Buvo nuvežti Lietuvoje suformuoti
bandiniai kad Libereco universitete būtų galima atlikti triukšmo slopinimo sistemos elementų
dinaminio standžio matavimus Šie tyrimai yra tęsiami Komandiruočių metu Čekijos ūkio subjekto
atstovas Vaclovas Vachuška supažindino su porėtų granulių gamyba iš maltų šlako atliekų ir kartu
numatėme jų panaudojimo galimybę akustinių grindų konstrukcijose bei sieninių panelių gamyboje
8
1 Mokslinė ataskaitos dalis
11 Projekto tikslai ir uždaviniai
Šiame darbe bus sprendžiamos dvi problemos Pirma utilizuoti gamyboje susikaupusias
technogenines atliekas ir tuo pačiu sumažinti gamtos teršimą Antra technogenines atliekas pritaikyti
naujų efektyvių statybinių kompozitų kūrimui kuriuos būtų galima panaudoti pastatų atitvarų
konstrukcijose užtikrinant joms kokybiškai naujas eksplotacines savybes Sukurti techniniai
sprendimai sumažins gyvenamųjų namų statybos kaštus kartu užtikrindami komfortabilią aplinką
gyvenamuose būsto patalpose
Šių tikslų įgyvendinimui bus panaudotos pūsto stiklo bei polistireninio putplasčio trupintos taros
atliekų granulės Papildomai apdorotos technogeninės atliekos tampa pagrindine žaliava naujo
produkto PS granulių gamyboje Pagamintos porėtos PS granulės sudaro 110 ndash 310 kgm3 užpildo
skirto termoizoliacinio cementinio kompozito kūrimui PPS taros atliekų trupintos granulės buvo
ištirtos ir panaudotos kuriant polistirenbetonį pagal Eureka projektą E3446 ldquoSandplastrdquo 2005 ndash 2006
metais Sukurtas polistirenbetonis su PPS granulių užpildu turi du esminius trūkumus Tai atsparumas
gniuždymui kurio vertės tenkina termoizoliacinių medžiagų savybes tik esant 2divide6 deformacijai
Dėl didelio organikos kiekio kompozito tūryje jo atsparumo ugniai klasė siekė B ndash s1 d0
Vykdant šį projektą stengsimės pašalinti PPS trūkumus keisdami užpildo rūšį ty PPS granules į PS
granules Granulių atsparumas trupinimui siekia 11 ndash 12 MPa o šilumos laidumo koeficientas
priklausomai nuo granulių dydžio svyruoja nuo 005 iki 0077 WmmiddotK Organikos kiekį sieksime
sumažinti iki 7 kgm3 kas leis padiditi kompozito atsparumą ugniai klasę iki A2 Naujai sukurto
termoizoliacinio cementinio kompozito šilumos laidumo koeficientas būtų 006 ndash 007 WmmiddotK ir būtų
skirtas formuoti lauko sienų ndash atitvarų konstrukcijas Kita sukurto kompozito panaudojimo sritis būtų
ndash armuotų termozioliacinių lakštų konstrukcijose Sukurti armuoti termoizolianiai lakštai būtų
panaudoti klojinių gamybai Tokiu būdu klojinių pagalba galėtume suformuoti atitvarų konstrukcijas
sienų stogo bei pamatų pado
Sienų konstrukciją sudarytų klojiniai suformuoti iš armuotų termoizoliacinių lapų užpildyti statybos
objekte užpiltiniu formavimo mišiniu
Stogą formuotų laikančios dviteinės sijos iš abiejų pusių dengtos klojinių lakštais ir tokiu būdu
suformuotos ertmės būtų užpildytos formavimo mišiniu
Pamatų padą sudarytų iš lakštų suformuoti klojiniai kurių apačioje ant izoliuoto grunto būtų iš
užpiltinės termoizoliacijos formavimo mišinio įrengtas termoizoliacinis sluoksnis kurį dengtų
gelžbetoninis laikantis pamatų padasVisuose techniniuose atitvarų konstrukciniuose sprendimuose
klojiniai ir užpiltinė termoizoliacinė cementinio kompozito formavimo masę sudarytų vienalytę
monolitinę atitvarą Reikia pabrėžti kad rišamoji medžiaga visuose kompozituose yra porėtas
betonas kuris užtikrina gerą vandens garų migraciją per atitvarą iš vidaus į lauko pusę cementinis
kompozias ndash pakankamą atsparumą šalčiui o viensluoksnė atitvarų konstrukcija suformuota iš
vienalytės medžiagos numatomą atitvaros šiluminę varžą R iki 8 m2middotKW užtikrins vandens garų
migraciją ty siena bus bdquokvėpuojantildquo o iš technogeninių atliekų pagamintos užpildo granulės (pūsto
stiklo polistireninio putplasčio taros atliekos) leis išspręsti atliekų utilizavimo problemas Pasibaigus
statinio eksplotacijos laikui cementiniai kompozitai galės būti lengvai smulkinami ir gražinti atgal į
gamybą kaip termozioliaciniai betono užpildai
Manome kad EUREKA projektas leis sukurti ir įdiegti į gamybą naujas termoizoliacines medžiagas
ndash pagamintas iš technogeninių atliekų kurios bus apgintos Europiniais patentais Naujai sukurtos
medžiagos ir jų gamybos technologijos galės būti įdomios ir kitoms Europos šalims sprendžiančioms
analogiškas problemas
9
12 Literatūros apžvalga
Siekiant užtikrinti reikiamą sienos šiluminę varžą naudojamos daugiasluoksnės atitvaros
susidedančios iš vidaus tinko AAC blokų termoizoliacinio bei išorės tinko sluoksnių Dažniausiai
termoizoliacinį sluoksnį sudaro mineralinės vatos arba polistireninis putplastis (1 pav)
Toks daugiasluoksnės sieninės atitvaros šiltinimas įgavo sudėtinės termoizoliacijos sistemos (STS)
pavadinimą (STR201102007) Tačiau STS turi trūkumų
- polistireninis putplastis yra nelaidus vandens garams todėl patalpos turi būti
intensyviai ventiliuojamos
- mineralinės vatos plokštės sugeria drėgmę todėl turi būti rengiami specialūs
ventiliuojami fasadai
- polistireninis putplastis yra degi medžiaga Gaisro metu iš abiejų šiltintojų skiriasi
nuodingi lakūs produktai
1 pav Daugiasluoksnės atitvaros siena a ndash AAC su putų polistireniniu putplasčiu b ndash AAC su mineralinės
vatos sluoksniu ir ventiliuojamuoju fasadu c ndash rūsio sienos šiltinimo variantas 1 ndash AAC blokas 2 ndash vidaus
tinko sluoksnis 3 ndash putų polistireno ar mineralinės vatos pluokštė 4 - išorės tinkas 5 - apdailos plyta 6 ndash oro
tarpas 7 ndash hidroizoliacija 8 - apsauginė plėvelė 9 ndash gruntas (Захарченко еt al 2009)
Įvertinus išvardintus STS trūkumus galima teigti kad pastaruoju metu tampa vis aktualesniu
lengvųjų termoizoliacinių statybinių kompozitų panaudojimas Pastatų statyboje yra naudojamos
progresyvesnės monolitinių sienų gamybos technologijos (Marčiukaitis 2007) Išorinės sienos
daromos iš lengvo betono (putbetonio keramzitbetonio) šiluminei varžai padidinti daromos
sluoksniuotos monolitinės sienos su termoizoliacinių polistireninio putplasčio arba mineralinės vatos
plokščių įdėklais iš abiejų pusių apsaugotais betono sluoksniu Pagal šią technologiją sudėtiniai
atitvarų elementai tarpusavyje jungiami jungčių kurios yra fiksuojamos užpiltiniuose lengvo betono
sluoksniuose pagalba
Formuojant lakštinius gaminius iš portlandcemenčio ir vandens svarbu gauti stabilią cemento tešlą
kurią galima būtų paskleisti plonu sluoksniu ant formos dugno paviršiaus Tokį efektą galima pasiekti
naudojant superplastiklius tarp kurių dažniausiai į cementinį mišinį pridedami nedideli kiekiai
(01divide15 ) polikarboksilatų Šie priedai efektyviai disperguoja cemento daleles dengdami jas plonu
10
monomolekuliniu sluoksniu Polikarboksilatinių superplastiklių aukšta dispergavimo geba aiškinama
didesnio kiekio uždaryto tarp cemento dalelių vandens išsilaisvinimu į aplinkinį tirpalą Ir nors
plastikliai lėtina cemento hidratacijos procesą tačiau galutiniame jų poveikyje suformuoti gaminiai
įgauna didesnį mechaninį stiprumą (Ramachandran 1998 Houst et al 2008)
Jei ruošiant cemento mišinius naudojami OĮP tai susidarę oro burbuliukai sukimba su hidratuoto
cemento dalelėmis kurių masė padeda disperguoti oro burbuliukus mišinyje ir tuo pačiu mažina jų
polinkį slinkti prie paviršiaus t y flotacijos jėga mažina dalelių nusėdimo galimybes ir greitį
(Lianxiang and Kevin 2005) Priklausomai nuo cemento dalelių sunkio ir įtrauktų oro burbuliukų
kiekio gauname atitinkamo tankio cementinę tešlą kuri sukietėjusi sudaro porėtą betoną (Sinica et al
2005) Atkreipiamas dėmesys į tai kad cementinės tešlos porizacijos procese svarbų vaidmenį vaidina
vanduo Vandens kiekis daro tiesioginį poveikį betono mišinio slankumui Didėjant slankumui
cementinė tešla geba įtraukti didesnį oro kiekį ir tuo pačiu didinti jos porėtumą Tačiau jei betono
mišinio slankumas viršija 150 mm didesni oro burbuliukai dėl plūdurumo jėgų pasidaro mažiau
stabilūs ir bendras oro kiekis betono mišinyje sumažėja (Du and Folliard 2005) Kitas OĮP kaip PAM
poveikis yra kai kurių hidrofobinių dalelių dėl tirpalo paviršiaus įtempimo sumažinimo
hidrofilizacija Rezultate šių dalelių paviršius legvai ir kokybiškai pasidengia cementiniu skiediniu
kas be OĮP butų atlikti problematiška (Kligys 2009)
Betonų stiprumo didinimui ir jų tankio mažinimui yra naudojami pucolaniniai priedai Tai yra aktyvūs
mineraliniai priedai kurie kambario temperatūroje reaguoja su Ca(OH)2 Šių reakcijų metu susidaro
kalcio hidrosilikatai hidroaliuminatai ir kt hidratai kurie didina cementinio akmens stiprumą
Pucolaninėse medžiagose pagrindiniai aktyvūs komponentai yra Al2O3 SiO2 Fe2O3 (Xu and Chung
2000a Brykov et al 2010) Pagal saveiką su Ca(OH)2 yra priedai kurių pagrindą sudaro amorfinis
SiO2 (diatomitai trepeliai opokos SiO2 mikrodulkės ir kt) priedai kurių pagrindą sudaro degtas
molis ndash metakaolinas pelenai šlakai ir kt bei priedai kurių pagrindą sudaro stiklo būsenos silikatai
ir aliumosilikatai (tufai penzos ir kt Zain et al 2000) Reikia atkreipti dėmesį į tai kad degto molio
pagrindinis komponentas ndash inertinis kaolinitas ndash dehidratuojasi ir pereina į aktyvų amorfizuotą
metakaolinitą (Al2O3 2SiO2 Quercia et al 2012) Jam reaguojant su kalkėmis Ca(OH)2 susidaro
hidrogelenitas (2CaO∙Al2O3 SiO2∙8H2O) ir C-S-H(1) kurie lemia pirminį cemento tešlos kietėjimą ir
stiprį nes jo hidratacijos greitis yra didesnis nei amorfinių SiO2 pucolanų (Davraz and Gunduz 2005)
(Oğuzhan Keleştemur and Bahar Demirel 2015) šaltinyje tirtas metakaolino poveikis betono
savybėms Nustatyta kad iki 15 metakaolino pakaitalas gali šiek tiek atlikti superplastiklio
funkcijas užtikrina betono smulkiųjų porų susidarymą ir didina jo ilgaamžiškumą Išsamiai
metakoalino ir ir pelenų kompleksinio priedo poveikį mišinių ir betonų savybių gerinimui mišinių
rišimosi ir kietėjimo laikui tyrė D Šnelson ir kt Nustatyta kad mišinių konsistencijai pagrindinę
įtaką turi metakaolinas
Įvairių naturalių pucolaninių priedų poveikį keičiant jais portlandcementį ištyrė Kenal Celik ir kt
Nustatyta kad šie priedai kurių sudėtyje yra aktyvių aliuminio ir silicio oksidų gali būti efektyviai
panaudoti gaminant stabilių savybių produktus gerinant betono mišinių plastiųkumą bei gaminių
stiprumines savybes Pucolanų panaudojimas betonuose reikalauja padidinto vandens kiekio
formavimo mišiniuose todėl patariama vartoti vandens poreikį mažinančių priedų Apie pucolaninių
priedų poveikį betono savybėms yra paskelbta nemažai duomenų įvardijančių jų teigiamą poveikį
betono savybėms (Jorge ITobon at al 2015 Ameer A Hilal et al 2015 Ru Ji et al 2015)
Įvertinant orą įtraukiančių pucolaninių ir plastifikuojančių priedų poveikį cementinės tešlos ir betono
savybėms bei plonasluoksnių lakštų formavimo specifiką ir mūsų anksčiau atliktų tyrimų rezultatus
buvo parinkti tokie efektyvūs modifikuojantieji priedai
- OĮP bdquoUfapore TCOldquo priedas kurio kiekis užtikrina PPS trupinių hidrofilizaciją ir smulkių porų
susidarymą termoizoliacinio kompozito matricoje
- pucolaninis cemento (10) pakaitalas - MK mažinantis cementinės tešlos ir cementinio akmens
tankį didinantis skiedinio klampą ir stimuliuotis produkto stiprio augimo greitėjimą
- naujos kartos polikarboksilatinis superplastiklis Castament FS-40 kurio 02
portlandcemenčio masės kiekis palengvina lakštų sluoksnių formavimą ir didina galutinio produkto
stiprį
11
Šiame darbe pateikiamas visų išvardintų priedų poveikis cementinių termoizoliacinių kompozitų ir
lakštų sluoksnių savybėms Ir tarplakštinių ir lakštų termoizoliacinių kompozitų matricą sudaro porėta
cementinė tešla o lengvuoju užpildu tarnaja dirbtinių arba technogeninių medžiagų porėtos granulės
((polistireninio putplasčio panaudotos taros trupiniai bei sferinės pūstojo stiklo granulės pagamintos
iš stiklo duženų) Weigler and Karl 1980 Синицa et al 2013 Limbachiya and Meddah 2012))
Naudojant bei utilizuojant šiuos užpildus kartu būtų sprendžiama ir ekologinė problema (Сеземан еt
al 2013) Preleminariai išmatuotas sukurto kompozito šilumos laidumo koeficientas siekia apie 007
WmmiddotK kas užtikrina 7 m2WK sienos šiluminę varžą esant jos storiui 05 m
Mūsų darbo objektas ir tikslas ndash cementinių ir termoizoliacinių kompozitų ir apdalos lakštų sluoksnių
sudėčių parinkimas ir savybių tyrimas bei lakštų gamybos technologijos sukūrimas
2 Žaliavos ir tyrimų metodika
21 Žaliavos
Termoizoliaciniams kompozitams paruošti naudotas UAB bdquoAkmenės cementasldquo CEM I 425 R
markės portlandcementis atitinkantis LST EN 197-12011 standarto reikalavimus Cemento cheminė
ir mineralinė sudėtys bei charakteristikos pateiktos 1 lentelėje
1 lentelė Portlandcemenčio sudėtys ir charakteristikos
Cheminė sudėtis
SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO K2O+Na2O SO3 Kaitmenys Netirpmenys
2076 612 337 6350 401 103 080 023 007
Mineralinė sudėtis Rišimosi trukmė min Savitasis paviršius cm2g
C3S C2S C3A C4AF Pradžia Pabaiga 4200
4854 1529 1040 1017 140 190
Metakaolinas (MK) ndash įmonės UAB Stikloporasldquo technologinė atlieka gauta pūsto stiklo granulių
gamybos metu Savitasis MK paviršius ndash 8650 cm2g piltinis tankis ndash 480 kgm3
Kaip rišamoji medžiaga (RM) buvo naudoti abiejų cementų bei metakaolino kaip 10 cemento
pakaitalo sausieji mišiniai
Cemento ir užpildų tarpusavis turinis santykis kompozituose bei VC santykis buvo nustatomas
eksperimentiniu keliu atsivelgiant į technologines kompozito gavimo galimybes bei jo užsiduotų
savybių verčių
Orą įtraukiantis priedas (OĮP) naudojamas termoizoliaciniam sluoksniui suformuoti ndash bdquoUfapore
TCOldquo balti milteliai turintys 94 aktyviosios medžiagos Priedo kiekis iki 01 RМ masės
Polikarboksilatinis superplastiklis naudojamas visuose kompozituose - Castament FS-40 ndash gelsvi
milteliai Priedo kiekis ndash 02 RM masės
Pagalbinės medžiagos Stiklo audinio bdquoSakretldquo firmos armavimo tinklelis akelių dydis ndash 4 x 4 cm
atitinkantis LVS 203-22005 Latvijos standarto
Kaip užpildas taip pat naudotos 3-jų skirtingų frakcijų ir piltinio tankio pūstojo stiklo granulės (2
lentelė) pagamintos UAB bdquoStikloporasldquo ir polistireninio putplasčio taros smulkūs trupiniai iki 2 mm
dydžio
12
2 lentelė PS ir PPS granulių frakcijos tankis ir šilumos laidumas
Grūdelių skersmuo mm Piltinis tankis kgm3 Šilumos laidumo koeficientas WmmiddotK
PS iki 2 190 0077
PS 4divide8 140 0059
PPS 8-16 120 0052
PPS iki 2 15 0038
22 Tyrimų metodika
Portlandcemenčio rišimosi trukmė buvo nustatyta remiantis standartine metodika LST EN 196-
32005 о savitasis paviršius ndash Bleino prietaisu pagal (LST EN 1097-62010) metodiką
Užpildų (pūstojo stiklo ir polistireninio putplasčio granulių) piltiniai tankiai buvo nustatomi remiantis
(LST EN 3310-12003) Modifikuotos cementinės tešlos egzoterminiam efektui tirti buvo naudojami
laboratorijoje sukonstruotas temperatūros matavimo prietaisas ir sukurta metodika (Antonovič and
Goberis 2003) Rišamoji medžiaga (RM) buvo ruošiama sausai maišant portlandcementį su 10
metakaolino pakaitalu laboratorinėje bdquoVarimixer bearldquo maišyklėje 3 min esant 60 apsmin maišyklės
veleno sukimosi greičiui Ruošiant formavimo mišinius RM kartu su vandeniu ir modifikuojančiais
priedais (FS-40 visuose atvejuose OĮP ndash formuojant termoizoliacinį sluoksnį) buvo maišoma dar 1
min o supylus užpildus (PS visuose atvejuose PPS - formuojant tik termoizoliacinį sluoksnį) dar 2
min esant tam pačiam sukimosi greičiui
Kompozitų formavimo mišiniai buvo ruošiami MXP 1602E maišyklės pagalba (esant jos sukimosi
ašies greičiui 225 apsmin) permaišant 2 min bėgyje visus komponentus (cementą vandenį ir
priedus OĮP ir superplastiklį) išskyrus porėtus užpildus Užpildai buvo dedami į mišinį pačiam
maišymo gale ir maišymas trukdavo dar 5 min esant 60 apsmin greičiui Mišiniai buvo supilami į
skirtingų matmenų formas iš kurių sukietėję bandiniai buvo išformuojami po 2 parų Tolesnis jų
kietėjimas vyko ant grotelių virš vandens klimatinėje kameroje 26 parų bėgyje esant temperatūrai
(20plusmn3) ordmC Po to bandiniai buvo džiovinami 105ordm C temperatūroje (bandiniai su PPS užpildu - iki 50
ordmC) iki pastoviosios masės ir buvo nustatomos jų savybės Sausasis tankis gniuždymo ir lenkimo
stipriai buvo nustatomi taikant (LST EN 1602+ AC+P LST EN 826 LST EN 12089) metodikas
Nustatant kompozito stipruminių savybių vertes buvo pasinaudota komputerizuota įranga
ldquoHaunsfield ndash H10KS)
Bandinių šilumos laidumo koeficientas λ10 buvo nustatomas pagal (LST EN 12664+AC+P) prietaiso
bdquoλ ndash meter EP500ldquopagalba (bandinių matmenys ndash 400x400x100mm)
Naudotų priedų poveikį cementinei matricai (cemento mineralų hidratacijos egzoterminiam efektui)
nustatyti buvo naudotasi (Antonovich and Goberis 2003) metodika išlaikant eksperimento metu
vienodą (037) VC santykį
Kompozito bandinių sorbcinis drėgnis buvo nustatomas pagal (LST EN ISO 1257) metodiką iš-
laikant bandinius (20 plusmn3)ordmC temperatūroje virš K2CO3 NaBr (NH4)2SO4 ir K2SO4 tirpalų kurių
sočiųjų garų drėgnis siekė atitinkamai 43 58 81 ir 94
Sukietėjusių kompozitų struktūrai bei kontakto zonos su pagrindu analizei atlikti naudotas
kompiuterizuotas optinis mikroskopas Motic su skaitmenine kamera (didinimas iki 100 kartų)
Rentgeno struktūriniai tyrimai atlikti difraktometru DRON-7 kurio antikatodas varinis filtras -
nikelinis anodo įtampa ndash 30 kV anodo srovė 12 mA goniometro plyšeliai (05 1 15)mm smailių
iššifravimui naudota ICDD duomenų bazė
3 Eksperimentinė dalis
31 Termoizoliacinis kompozitas su PS ir PPS granulėmis
Formuojant kompozitus su skirtingomis PS granulių frakcijomis reikėjo surasti optimalų frakcijų
tarpusavio santykį Kadangi lengvus užpildus patogiausia matuoti tūrio vienetais bei apribojus
13
cemento sąnaudas iki 150 kgm3 (cemento piltinis tankis 1130 kgm3) ir prilyginus visą sausųjų
komponentų tūrį 100 (atitinkančių 5 tūrio dalims) gavome kompozito sudėtis pateiktas 3 lentelėje
Siekiant nustatyti lengvojo kompozito užpildo frakcijos stambumo ir kiekio poveikį kompozito
tankiui ir stipriui buvo tiriami kompozito bandiniai suformuoti pagal K-1divideK-6 sudėtis (3 lentelė)
OĮP kiekis formavimo mišiniuose buvo didesnis nei kompozitų su AAC trupiniais atveju ir siekė
0045 cemento masės todėl kad reikėjo hidrofilizuoti užpildo granules bei gauti lengvesnę
porizuotą matricą (2 pav)
3 lentelė Kompozitų su pūstojo stiklo granulėmis sudėtys
Kompozito
šifras
Sudėtis
Cementas tūrio dalys
PS granulių frakcijų tūrių dalys
PPS granulių tūrio dayis
8divide16 mm 4divide8 mm le4 mm le4 mm
K-1 083 500 - - -
K-2 083 - 500 - -
K-3 083 - - 500 -
K-4 083 166 166 166 -
K-5 083 250 125 125 -
K-6 083 300 100 100 -
K-7 057 279 - - 221
K-8 048 279 - - 221
K-9 04 279 - - 221
K-10 036 310 100 - 090
K-11 036 300 100 - 100
2 pav OĮP kiekio poveikis cementinės tešlos tankiui (Kligys 2009 Sinica et al 2009)
Atliktų tyrimų rezultatai rodo kad termoizoliacinio kompozito tankis pagrinde priklauso nuo
cementinės matricos kiekio kompozite ir beveik nepriklauso nuo pūstojo stiklo granulių frakcijos
stambumo Pavyzdžiui formuojant kompozitą kuriame cemento ir pūstojo stiklo granulių tūrinis
santykis siekia 0834 gaunamų kompozito bandinių tankis kinta nuo 390 kgm3 kai naudojamos
8divide16 mm stambumo granulės iki 410 kgm3 kai naudojamos le 4 mm stambumo granulės (3 lentelė
K-1divideK-3 kompozito sudėtys)
Analogišką tankį (390 kgm3) gauname naudojant užpildo frakcijų mišinį kuriame stambių vidutinių
ir smulkių pūsto stiklo granulių tūrinis santykis siekė 133133133 (4 lentelė K-4 kompozito
sudėtis) Ir tik padidinus stambios frakcijos pūstojo stiklo granulių tūrį mišinyje iki santykio 211
kompozito tankis sumažėjo iki 370 kgm3 (4 lentelė K-5 kompozito sudėtis) o kai stambių granulių
tūrinis santykis dar padidėjo iki 240808 gavome lengvąjį termoizoliacinį 320 kgm3 tankio
14
kompozitą (3 lentelė K-6 kompozito sudėtis) Suformuotų skirtingo tankio kompozito bandinių
gniuždymo stiprio vertės pateiktos 3 paveiksle
3 pav Termoizoliacinio kompozito bandinių gniuždomasis stipris Kompozito bandinių šifrai atitinka 3
lentelės duomenis
Kaip rodo 3 pav rezultatai didžiausiu stipriu (09 MPa) pasižymi 410 kgm3 tankio kompozitas K-1
(3 pav K-1 stulp) Esant kompozito tankiui 320 kgm3 jo gniuždomasis stipris yra dar pakankamas
ndash 035 MPa (3 pav K-6 stulp) Suformuoti kompozito K-1 divide K-6 bandiniai pateikti 4 pav Matome
kad gautų kompozitų struktūra yra vienalytė t y užpildų ir rišamosios medžiagos tarpusavio santykis
yra adekvatus
Siekiant gauti kuo mažesnį kompozito šilumos laidumo koeficientą mažinome jo tankį Gauto
kompozito gniuždomojo stiprio esama atsarga (pakanka 02 MPa) leido tai padaryti palaipsniui
mažinant portlandcemenčio kiekį nuo 150 kgm3 iki 100 kgm3 kompozite (4 lentelė) bei panaudojant
vietoje smulkiosios (le4 mm) PS granulių frakcijos smulkiąją (le4 mm) PPS trupinių frakciją (4
lentelė K-7divideK-10 kompozito sudėtys) bei panaudojus tarpinę (4divide8 mm) pūsto stiklo granulių frakciją
(4 lentelė K-11 kompozito sudėtis)
K-1 K-2 K-3
K-4 K-5 K-6
4 pav Kompozito bandinių suformuotų pagal K-1divideK-6 sudėtis struktūra
15
4 lentelė Palengvinto termoizoliacinio kompozito savybės
Kompozito
Šifras Tankis kgm3
Stipris MPa Šilumos laidumo koeficientas λ10 WmmiddotK
Gniuždymo Lenkimo
K-7 305 072 026 0114
K-8 260 039 019 0105
K-9 250 030 018 0095
K-10 245 026 017 0070
K-11 240 020 015 0069
Pastaba kompozito sudėtys atitinka 5 lentelės sudėtims
Apsistoti ties K-11 kompozito sudėtimi padėjo jo struktūros tyrimai Kompozito bandinių (K-7divideK-
10) skerspjūvio nuotraukos (5 pav) parodė kad užpildo grūdeliai netolygiai pasiskirstė cementinėje
matricoje o kai kur tarp matricos ir užpildų pasitaiko oro tuštumų
K-7 K-8 K-9
K-10 K-11
5 pav Kompozito bandinių suformuotų pagal K-7divideK-11 sudėtis struktūra
Įvertinus šiuos trūkumus kompozito struktūroje buvo atliktas K-10 sudėties koregavimas
portlandcemenčio kiekis liko toks pat (100 kgm3) o tam kad pasiekti tolygų užpildų pasiskirstymą
bei išvengti oro tuštumų struktūroje buvo palaipsniui didinamas pūsto stiklo stambios frakcijos kiekis
(nuo 126 iki 300 tūrio dalių) bei pridėta 1 tūrio dalis 4divide8 mm skersmens pūsto stiklo granulių ty
abiejų frakcijų pūsto stiklo granulių ir polistireninio putplasčio smulkios frakcijos tarpusavio tūrinis
santykis sudarė 311 (3 ir 4 lentelės K-11) Atlikti šio kompozito savybių tyrimai parodė kad esant
jo tankiui 240 kgm3 gniuždomasis stipris siekia 02 MPa o šilumos laidumo koeficientas ndash 0069
WmmiddotK (3 lentelė K-11)
Tolesni kompozito tyrimai buvo atlikti kompleksiškai nustatant rišamosios medžiagos ir užpildo
(pūsto stiklo granulių bei polistireninio putplasčio taros trupinių kiekio poveikį kompozitų tankiui
stiprumui šilumos laidumui laidumui vandens garams susitraukimui džiūstant bei atsparumo šalčiui
Bandinių formavimo sudėtys pateiktos 5 lentelėje o gauti tyrimų duomenys 6 7 8 9 10 ir 11
paveiksluose
16
5 lentelė Kompozitinės medžiagos formavimo mišinių sudėtys
Kompozito
sudėties Nr
Rišamosios
medžiagos
kiekis kgm3
Pūstojo stiklo granulių tūrinis santykis
Polistireninio putplasčio
taros granulių tūrinis
santykis
(8divide16) mm (4divide8) mm (0divide2) mm (0divide2) mm
1 700 3 1 1 -
2 1000 3 1 1 -
3 1300 3 1 1 -
4 700 3 1 - 1
5 1000 3 1 - 1
6 1300 3 1 - 1
Pastaba Užpildų kiekis bandiniuose (100) buvo prilygintas 5 tūrio dalims
6 pav Rišamosios medžiagos kiekio priklausomybė kompozitų tankiui
7 pav Kompozitų tankio priklausomybė šilumos laidumui
Tankio ir šilumos laidumo koeficiento mažiausios vertės priklauso nuo rišamosios medžiagos kiekio
esant 70 kgm3 ir panaudojus polistireninio putplasčio granules gaunamas mažiausias tankis tuo pačiu
ir mažiausia šilumos laidumas Šiuo atveju kompozitų stiprumas būna mažiausias bet pakankamas
užsiduotoms vertėms (8 pav) ty stipris gniuždant siekia virš 03 MPa o stipris lenkiant ndash 015 MPa
(9 pav) Tuo atveju kompozitų atsparumas šalčiui net po 100 šaldymo ciklų didina kompozitų stiprį
gniuždant (dėl tolesnio cemento mineralų hidratacijos proceso vykstančio bandymo metu) (10 pav)
Analizuojant kompozitų struktūrą po 100 šaldymo ciklų jokių suirimo požymių nepastebime tai
reiškia jog kompozitai atsparūs šalčiui (11 pav) Atsparumas šaldymui bandymas 4 5 sudėties
kompozitams dar vyksta todėl rezultatai nepateikti
17
8 pav Rišamosios medžiagos kiekio priklausomybė kompozitų vidutiniam gniuždymo stipriui
9 pav Rišamosios medžiagos kiekio priklausomybė kompozitų vidutiniam lenkimo stipriui
10 pav Kompozitų vidutinio gniuždymo stiprio priklausomybė nuo šaldymo ciklų
a b c d 11 pav Kompozitai po 100 šaldymo ciklų a ndash 1 sudėtis b ndash 2 sudėtis c ndash 3 sudėtis d ndash 6 sudėtis
18
32 Lakštų rišamosios medžiagos parinkimas ir savybių tyrimas
Šie tyrimai labai aktualūs lakšto apdailino sluoksnio formavimo mišiniui kurį kaip tik ir sudaro
portlandcementis FS40 polikarboksilatas ir 10 portlandcemenčio keičiantis MK Technologiškai
yra svarbu kad formuojant po pirmo pasluoksnio suformavimo galima būtų kuo greičiau įspausti
armuojantį stiklo audinio tinklelį į cementinę tešlą Tai padėjo atlikti 10 portlandcemenčio
keičiantis MK ir 02 PC masės polikarboksilatinio superplastiklio FS ndash 40 priedas
FS-40 polikarboksilatinio superplastiklio ir MK poveikis portlandcemenčio mineralų hidratacijai
pateiktas 12 pav
12 pav Egzotermijos efekto temperatūrų kaitos priklausomybė nuo laiko 1 ndash PC 2 ndash PC + FS40 3 ndash PC +
MK 4 - PC + MK + FS40
Gauti duomenys rodo kad ir MK ir FS-40 priedai lėtina PC mineralų hidrataciją bei žemina
egzoterminio efekto temperatūrą jei gryno cemento Tegzo = 95 ˚C tegzo = 420 min (12 pav 1 kr) tai
esant mišinyje abiems priedams Tegzo sumažėja iki 65 ˚C o tegzo pailgėja iki 1070 min (12 pav4 kr)
Šių priedų poveikis siūlių sukietėjusio skiedinio tankiui pateiktas 13 pav
13 pav Superplastiklio priedo ir MK pakaitalo poveikis sukietėjusio cemento skiedinio tankiui 1 ndash PC 2 ndash
PC + FS40 3 ndash PC + MK 4 - PC + MK + FS40
13 pav duomenys rodo kad superplastiklio priedas padidina sukietėjusio skiedinio tankį 125 (13
pav 2 kr) tuo tarpu MK pakaitalas jį 10 mažina 13 pav 3 kr) todėl abiejų medžiagų (priedo ir
pakaitalo) poveikyje tankis sumažėjo nežymiai (apie 5 ) Jų poveikis gniuždymo stipriui pateiktas
14 o lenkimo ndash 15 pav
0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000
20
30
40
50
60
70
80
90
100T
emp
erat
ucircra
0C
Laikas min
1
3
2
4
19
14 pav Superplastiklio priedo ir MK pakaitalo poveikis sukietėjusio cemento skiedinio gniuždymo stipriui 1
ndash PC 2 ndash PC + FS40 3 ndash PC + MK 4 - PC + MK + FS40
15 pav Superplastiklio priedo ir MK pakaitalo poveikis sukietėjusio cemento skiedinio lenkimo stipriui 1 ndash
PC 2 ndash PC + FS40 3 ndash PC + MK 4 - PC + MK + FS40
Atliktų tyrimų rezultatai parodė kad superplastiklio priedas padidina kaip gniuždymo taip ir lenkimo
sukietėjusio skiedinio stiprį atitinkamai 8 ir 26 (14 ir 15 pav 1 ir 2 kr) tuo tarpu MK daro
teigiamą poveikį tik lenkimo stipriui (15 pav 3 kr)
33 Lengvojo užpildo ir RM santykio nustatymas apdailiname sluoksnyje
ir jo savybių tyrimas
Siekiant pagerinti apdailinio sluoksnio termoizoliacines savybes į formavimo mišinį buvo pridedama
smulkiosios iki 2 mm PS frakcijos granulių kurių tūris sudarė atitinkamai 25 ir 50 RM tūrio
Tankio ir stipruminių savybių kaita priklausomai nuo PS granulių tūrio pavaizduota 16 ir 17 pav
20
16 pav Apdailinio sluoksnio tankio priklausomybė nuo PS granulių tūrio formavimo mišinyje
1 ndash 0 2 ndash 25 3 ndash 50
17 pav Apdailinio sluoksnio gniuždymo stiprio priklausomybė nuo PS granulių tūrio formavimo mišinyje
1 ndash 0 2 ndash 25 3 ndash 50
18 pav Apdailinio sluoksnio lenkimo stiprio priklausomybė nuo PS granulių tūrio formavimo mišinyje
1 ndash 0 2 ndash 25 3 ndash 50
Gauti duomenys rodo kad sukietėjusio skiedinio tankis ir stiprumas proporcingai mažėja nuo PS
granulių tūrio didėjimo formavimo mišinyje Optimalus PS užpildo kiekis buvo nustatytas lyginant
suformuotų plokštelių fasado paviršius (19 pav)
21
19 pav Apdailinio sluoksnio paviršiaus kokybės priklausomybė nuo PS granulių tūrio formavimo
mišinyje 1 ndash 25 2 ndash 50 3- 60 4 ndash 75
Vizualiai lyginant gautų paviršių kokybę galima teigti kad PS granulių tūris formavimo mišinyje
turi būti ne didesnis kaip 50
34 Porėtų PS granulių dydžio poveikis lakšto termoizoliacinio sluoksnio fizikinėms
mechaninėms savybėms
Nustatant PS granulių dydį iš pradžių buvo panaudotos ir stambiosios (8divide16 mm) frakcijos granulės
tačiau tokio kompozito sukibimas su apdailinio sluoksnio stiklo tinkleliu nebuvo kokybiškas dėl
stambių neužpildytų cementine tešla ertmių tarp užpildo granulių Dėl šios priežasties šių bandinių
lenkimo stipris nesiekdavo net 01 MPa o pats bandinys išsisluoksniuodavo (20 pav) tuo tarpu
vidutinės (4divide8 mm) ir smulkiosios (iki 2 mm) PS frakcijos bandiniai po bandymo likdavo
neišsisluoksniavę Norint pagerinti badinių su stambiąja PS frakcija sukibimą su tinkleliu teko
naudoti daugiau cementinės tešlos glaistant ja ant tinklelio paviršiaus nes tešla prasmukdavo pro
tinklelio akutes į ertmes tarp stambiosios frakcijos granulių kas blogino kompozito termoizoliacines
savybes Todėl stambiosios frakcijos granulių tolesniuose tyrimuose teko atsisakyti 6 lentelėje
pateiktos tirtų kompozitų savybių vertės Geriausiomis termoizoliacinėmis savybėmis pasižymi LV
ndash 7 sudėties kompozitas kurio šilumos laidumo koeficientas turi mažiausią vertę ndash 0075 WmmiddotK o
jo stipruminės savybės ne žymiai nusileidžia kitų kompozitų su didesniu RM kiekiu savybėms 20
pav pateikta kompozito bandinių struktūra su stambiosios ir smulkiosios PS frakcijų granulėmis
20 pav Termoizoliacinio sluoksnio bandinių vaizdas po lenkimo stiprio nustatymo bandiniai su stambia PS granulių frakcija (be numeracijos) smulkiosios ir vidutinės frakcijos bandiniai
pažymėti 32 ir 52
22
6 lentelė Kompozitų su porėtais užpildais savybės
Kompozitų šifrai atitinka 3 lentelės šiframs
Lenkimo stipris buvo nustatomas bandant prizmes su įtvirtintu iš abiejų pusių stiklo audinio tinkleliu
a b
21 pav Lakšto termoizoliacinio sluoksnio struktūra kai užpildą sudaro PPS (30 visų užpildo tūrio)
ir PS granulės a ndash stambiosios frakcijos b ndash smulkiosios frakcijos (LV ndash 5) sudėtis ir smulkiosios ndash
vidutinės frakcijos (LV- 7) sudėtis
Kompozito
šifras
Sausasis tankis
kgm3
Gniuždymo
stipris MPa
Lenkimo stipris
MPa
Šilumos laidumo
koeficientas 10
W(mK)
LV-1 420 065 070 0135
LV-2
LV -3
LV-4
LV-5
LV-6
LV-7
385
375
355
330
280
240
060
055
050
050
045
040
065
050
050
045
040
030
0130
0125
0100
0090
0080
0075
23
4 Bendradarbiavimas su projekto partneriais
Glaudžiausias bendradarbiavimas buvo vykdomas su Projekto partneriu iš Lietuvos ndash UAB ldquoElnet
Grouprdquo Ūkio subjektas pastoviai buvo supažindinamas su vykdomais moksliniais tyrimais bei
gautais tyrimų rezultatais Buvo diskutuojama kaip būtų galima juos įgyvendinti praktikoje Darbų
pasiskirstimas tarp Projekto partnerių reikalauja tampraus bendradarbiavimo kad ūkio subjektas
galėtų sukurti technologinę įrangą sugebančia pasiekti tyrimais nustatytus cementinio
termoizoliacinio kompozito technologinius parametrus Kartu buvo išbandomi technologinių
įrengimų ndash maišyklės formavimo mišinio sudėtinių komponentų maišymo principas bei darbinio
maišyklės veleno konstrukcija Daug problėmų kėlė paruošto mišinio transportavimas lanksčių žarnų
pagalba į tarpą tarp klojinių Cementinio termoizoliacinio kompozito sudėtiniai komponentai ndash
užpildo granulės (padengtos apvalios pūsto stiklo tuščiavidurės formos kevalu) turi nedidelį
atsparūmą gniuždymui ir veikiant didesnei spaudimo jėgai turi galimybę suirti Bendradarbiaujant
su Slovakijos firma bdquoSTROJSTAV CMldquo ši problema buvo išspręsta
Su Projekto partneriais iš Čekijos buvo bendraujama elektroniniu paštu per skaipą bei betarpiškai
susitinkant komandiruočiu metu Pirmoje komandiruotėje buvome susitikę su mokslinės dalies
vadove Eva Navratilova kuri sutiko būti mūsų Projekto doktorantės Jurgos Šeputytės-Jucikės
praktikos Prahos technikos universitete vadove Praktikos metu kartu su vadove buvo atliekami
cementinio termoizoliacinio kompozito struktūrinia tyrimai įvertinant sudėtinių komponentų
tarpusavio jungties pobūdį Libereco technikos universitete su Projekto partneriu Janu Novaku
aptarėme bendradarbiavimo galimybes kartu atliekant akustinių perdangų smūginių garsų slopinimo
sistemų tyrimus Lietuvoje buvo suformuoti bandiniai o Libereco universitete atliekami triukšmo
slopinimo sistemos elementų dinaminio standžio matavimai Šie tyrimai yra tęsiami Komandiruočių
metu Čekijos ūkio subjekto atstovas Vaclovas Vachuška supažindino su poretų granulių gamyba iš
maltų šlako atliekų ir kartu numatėme jų panaudojimo galimybę akustinių grindų konstrukcijose bei
sieninių panelių gamyboje Bendradarbiavimas tarp partneriu bus tęsiamas per visą Projekto
vykdymo laikotarpį
24
5 Projekto etapai ir tarpiniai rezultatai
Pirmame projekto etape turėjome parinkti termoizoliacinio cementinio kompozito skirto sienų
konstrukcijoms formavimo mišinio parametrus Darbo eigoje nustatyta kad termoizoliacinio
cementinio kompozito matrica turi sudaryti porizuota cementinė tešla modifikuota pūsto stiklo
gamybos atlieka ndash metakaolino priedu Kompozito užpildu kuris sudaro 100 tūrio yra
kombinuotos PS granulės pagamintos iš stiklo duženų miltų ir polistireninės taros susmulkinti
trupiniai PS granulės yra skirtingų frakcijų nuo 4 iki 16 mm dydžio ir kompozite tartusavyje liečiasi
tokiu būdu suformuodami termoizoliacinės medžiagos bdquokarkasąldquo PPS smulkūs trupiniai užpildo
tarpus tarp PS granulių ir tokiu būdu mažino laisvo oro erdvę kompozito struktūroje Šis faktorius
turi tiesioginę įtaką kompozito šilumos laidumo vertei Kompozito užpildas tarpusavyje jungiamas
plonu porizuotos modifikuotos cementinės tešlos sluoksniu Taip yra gaunamas lengvas cementinis
termoizoliacinis kompozitas kurio tankis siekia 230 ndash 250 kgm3 šilumos laidumo koeficientas yra
apie 007 WmmiddotK gniuždymo stipris apie 03 MPa
Kitas uždavinys buvo sukurti termoizoliacinio cementinio kompozito gamybos technologiją
Sprendžiant šią užduotį buvo ištirtas modifikuojančių priedų ir jų maišymo trukmės poveikis
cementinės matricos savybėms rišamosios medžiagos ir skirtingos frakcijos granulių kiekio įtaka
termoizoliacinio sukietėjusio kompozito savybėms Atlikti moksliniai tyrimai leido parinkti
formavimo mišinių maišymo trukmę sudėtiniu komponentų padavimo į formavimo mišinio
paruošimo maišyklę eiliškumą rišiklio rišimosi laikus įvertinant priedų poveikį cemento mineralų
hidratacijos procesui Nustatyta kad pradiniame etape reikia vandenyje permaišyti orą įtraukiatį ir
mišinį plastifikuojanti priedus ir cementą po to maišyti PPS smulkius trupinius ir tik po to į
formavimo mišinių paruošimo maišyklę dėti PS granules Bendra formavimo mišinio paruošimo
trukmė siekia 7 ndash 10 min Laboratorinėmis salygomis paruoštu formavimo mišiniu buvo užpildomos
bandinių formavimui skirtos formos Suformuoti bandiniai iš formų buvo išimami po 12 val
sudedami į polietileninius maišus ir natūraliose sąlygose buvo kietinami 28 paras
Kompozito bandinių fizikinės savybės bei sudėtinių kompozito komponentų tarpusavio jungties
pobūdis kontakto zonoje buvo nustatomos tiriant bandinius pagal galiojančius techninius
reikalavimus VGTU Termoizoliacijos instituto laboratorijose sukomplektuotomis naujausią įranga
Šių tyrimų rezultatai yra pateikiami ataskaitoje plačiau aprašant termoizoliacinio kompozito fizikines
savybes
Darbe buvo sprendžiamas ir armuotų termoizoliacinių lakštų ir jų gamybos technologijos sukūrimas
Lakštų prototipu buvo parinkta dekoratyvinio apdailos laksto konstrukcija sukurta projekto vadovo
ir apginta Lietuvos patentu Nr 4599 Toks techninis sprendimas leido termoizoliacinio kompozito
sluoksnį iš abiejų pusių armuoti stiklo audinio tinkleliu ir sukurti padidinto atsparumo lenkimui
termoizoliacinį lakštą Moksliniais tyrimais buvo nustatyta kad lakštų konstrukcijose galima naudoti
tik 2-8 mm dydžio pūsto stiklo granules o cementine tešlą galima modifikuoti MK priedų iki 30
nuo cemento masės Stiklo audinio tinklelį galima panardinti į cementinės tešlos ir smulkių PS
granulių mišinį esant granulių užpildo kiekiui ne didesniam kaip 50 tešlos mišinio tūrio Optimalus
armuojančių stiklo audinio tinklelių akučių dydis 45times45 mm užtikrinantis sluoksnių esančių
abiejuose tinklelio pusėse stabilią jungtį
Lakštų gamybos išmatavimus lemia gaminami armuojančių tinklelių matmenys Esant tinklo kilimo
pločiui 1000 mm automatiškai išsisprendžia ir lakštų plotis kuris gali būti 500 mm arba 10 m Esant
kitam lakšto pločiui reikalingas tinklelio jungimas kas didina gamybos proceso imlumą ir gamybos
kaštus
Sukurta laboratorinė lakštų gamybos technologija kurioje yra numatyta sekančios operacijos
išvardintos eilės tvarka modifikuotos cementinės tešlos užpilimas ant formos dugno tolygus
cementinės masės paskleidimas armuojančio apatinio tinklelio įspaudimas į cementinę masę
termoizoliacinio cementinio formavimo masės sluoksnio užpilimas į formą ir jos tolygus
paskirstymas viršutinio armuojančio tinklelio uždėjimas ant viršutinio termoizoliacinio kompozito
formavimo masės paviršiaus viršutinio tinklelio dengimas cementine mase jos tolygus paskirstymas
ir įspaudimas į tinklelio akutes Tokiu būdu pagamintas lakštas turi lygų apatinį paviršių ir grubų
25
viršutinį Panaudojus lakštus klojinių konstrukcijose lygus paviršius formuoja galutinai išlygintą
sienos plokštumą reikalaujančią minimalių darbo sąnaudų paviršiaus apdailai Išorinių apdailos
lakštų paviršiaus formavimas bus sprendžiamas ateityje
Įvertinant lakšto paskirtį galime konstatuoti kad termoizoliacines lakšto sąvybes lemia užpildo
granulių kompaktiškas pasiskirstymas lakšto termoizoliacineme sluoksnyje Stambios granulės turi
formuoti karkasą liesdamosios tarpusavyje o tarpai tarp jų turi būti ūžpildyti smulkios frakcijos PPS
trupinių granulėmis Reikia stengtis kad būtų kuo mažiau neužpildytų oro tarpų Lakšto
termoizoliacines sąvybes gerina smulkios frakcijos PS granulių kiekis esantis modifikuotoje
cementinėje tešloje iki 50 tūrio
Lakšto lenkimo stipriui didžiausios įtakos turi armuojančio tinklelio akučių dydis tinklelio sukibimas
su cementine tešla užpildo granulių stabili tarpusavio jungtis bei paties lakšto storis Skaitome kad
mažiausias lakšto storis galėtų būti 25 mm
Pirmais metais viešinant projektą buvo parengtas mokslinis straipsnis apie įvairių priedų poveikį
cementinės matricos porizacijai Be priedų poveikio buvo atsižvelgta į formavimo mišinio maišymo
trukmę Medžiaga apie matricos porėtumo didinimo būdus išsamiai pateikta publikacijoje o
ataskaitoje pateikiama tik nuoroda į straipsnyje pateikiamus tyrimo rezultatus
Žurnale ldquoMokslas ir technikardquo yra supažindinama Lietuvos visuomenė apie Eureka projekto
partnerius projekto tikslus kuriuos turėtų įgyvendinti kiekvienas partneris atskirai darbus
koordinuojant VGTU projekto vadovui Pateikiama projekto trukmė bei nurodomi finansavimo
šaltiniai tame tarpe ir iš Europos struktūrinių fondo lėšų
26
6 Tyrimų mokslinė vertė
Mokslinę liekamąją vertę turi modifikuojančių priedų poveikio cementinės matricos mišinio bei
akmens poretumui tyrimai Ištirta pucolaninio priedo pūsto stiklo gamybos atliekos ndash metakaolino
poveikis cementinės matricos tankiui cemento mineralų hidratacijos procesui mišinio klampai bei
poreto cementinio akmens fizikinėms sąvybėms Ši priklausomybė sujungta kartu su orą įtraukiančiu
ir plastifikuojančių priedų panaudojimu modifikuojant cementinę tešląTyrimų rezultatai yra
apibendrinti moksliniame straipsnyje išsiūstame į Oksfordo universiteto žurnalą bdquoConstruction and
Building Materialsldquo
Porėtų užpildo granulių granuliometrinės sudėties ir jų frakcijų santykis bei porizuotos matricos
kiekio poveikis cementinio termoizoliacinio kompozito savybėms bus apgintas Lietuvos patentu su
tolesniu patentavimu ES
Cementinio termoizoliacinio kompozito ir jo gamybos technologijos sukūrimas leis statyti kokybiškai
naujus namus artimus pasyvaus namo koncepcijos keliamiems reikalavimams
27
7 Išvados ir rekomendacijos
1 Nustatyta kad kompleksinis (MK+FS40+OIP) priedas betonų mineralų hidratacijos procesą
cemento tešloje prailgina iki 1100 min pasiekdamas 60 degC egzoterminio efekto maksimalią
temperatūrą MK modifikuotos cemento tešlos hidratacijos procesas nežymiai pailgėja nors dėl
papildomos pucolaninės reakcijos tarp MK ir cemento hidratacijos produktų egzoterminio efekto
maksimali temperatūra pakyla 8 degC
2 Ištirta kad kompleksinio priedo (FS40+OIP) poveikis mažinant cementinės tešlos tankį labiausiai
pastebimas MK priedų modifikuotoje cementinėje tešloje Modifikuotos cementinės tešlos tankis
sumažėja 33 karto nuo 2158 kgm3 iki 714 kgm3 po 10 min mišinio maišymo Tai yra apie 29
mažesnis tankis nei maltu smėliu modifikuotos cementinės tešlos ir 32 mažesnis tankis nei gryno
cemento porizuotos tešlos Sukietėjusios tešlos ndash porėto betono tankis siekia apie 800 kgm3 tuo tarpu
gryno cementbetonio ndash 1150 kgm3 o maltu smėliu modifikuoto betono ndash 1200 kgm3 Šiuos pokyčius
galima paaiškinti lengvos sutirštintos struktūros formavimo mišinyje susidarymu ir OIP molekulių
adsorbuotų ant cemento dalelių paviršiaus pakankamos jungties suformuotu oro burbuliuku
užtikrinimas
3 Nustatyta kad pucolaniniu priedu MK modifikuota cementinė tešla kartu su kompleksiniais (FS40
ir OIP) priedais įtakoja papildomų naujadarų ndash kalcio hidrosilikatų susidarymą mikro struktūros
pokyčius užtikrinančius submikrokristalinę struktūrą cementinėje matricoje Tai užtikrina mažo
tankio porėto betono pakankamą stiprumą 800 kgm3 tankio porėto betono gniuždymo stipris siekia
25 MPa o lenkimo stipris 10 MPa
4 Nustatyta optimali porėtų užpildo granulių granuliometrinė sudėtis bei jų kiekis termoizoliaciniame
kompozite Didžiausią dalį užpildo - 35 tūrio sudaro stambios PS granulės (8-16 mm) Vidutinio
dydžio (4-8 mm) PS granulės ir smulkios iki 2 mm dydžio PPS trupintos granulės sudaro po 15
kompozito tūrio kas leidžia užpildyti tarpus tarp stambių granulių ir suformuoti kompaktiškai
užpildyta kompozito struktūrą Sukurtas cementinis termoizoliacinis kompozitas kurio sudėtis
modifikuota 10 metakaolino priedo jam pagaminti panaudotas 70 kgm3 rišamosios medžiagos
kiekis Cementinio termoizoliacinio kompozito šilumos laidumo koeficientas siekia 007Wm∙K
esant tankiui 245 kgm3 ir gniuždymo stipriui apie 02 MPa
5 Sukurta lakšto apdailinio sluoksnio modifikuoto specialiais priedais formavimo mišinio sudėtis
kurioje 90 rišamosios medžiagos (RM) masės sudaro portlandcementis ir 10 - MK o kompozito
RM ir smulkių iki 2 mm stambumo PS granulių tūrių santykis sausame mišinyje yra 11 Sukietėjusio
skiedinio tankis 1420 kgm3 gniuždymo stipris 38 MPa
6 Nustatytas porėtų užpildų PS ir PPS granuliometrinės sudėties ir jų tūrių santykio poveikis
termoizoliacinio lakšto vidutinio sluoksnio struktūrai ir savybėms Mažiausia kompozito šilumos
laidumo koeficiento vertė (0075 Wm∙K) gaunama tuo atveju kai pūsto stiklo 4divide8 mm frakcijos
granulės padengtos porizuota cementine tešla (esant cemento sąnaudom ne daugiau kaip 100 kgm3)
tarpusavyje jungiasi lietimosi taškuose ir formuoja standų kompozito bdquokarkasąldquo o analogiškai
padengtos smulkios (iki 2 mm stambumo) PPS granulės užpildo laisvus tarpus tarp stambesnių PS
granulių (esant PS ir PPS tūrių santykiui 31) tokiu būdu išvengiant tiesioginių šalčio tiltelių per
porizuotą matricą
28
8 Literatūra
Antonovič V Goberis S The effect of different admixture of the properties of refractory conerefe
with portland cement Material science (Medžiagotyra) 4(9) 2003 379-382 p
Asthana R Kumar ADahotre N B2006 Materials Processing and Manufacturing Science
Amsterdam Butterworth-Heinemann 628 p
bdquoAstra ndash polskaldquo firmos tinklalapis internete httpwwwastra-polskacom
Brykov A S Kamaliev R T Mokeev M V 2010 Influence of ultradispersed silica on portland
cement hydration Russian Journal of Applied Chemistry 83(2) 208minus213
Capener J C-M 2009 Properties of Modern Rendering Systems Based on Mineral Binders
Modified by Organic Admixtures Concrete Repair Rehabilitation and Retrofitting II ndash Alexander et
al (eds) Taylor and Francis Group London 863 ndash 869
Davraz M Gunduz L 2005 Engineering properties of amorphous silica as a new natural pozzolan
for use in concrete Cement and Concrete Research 35(7) 1251ndash1261
Du L Folliard K J 2005Mechanisms of entrainment in concrete Cement and Concrete Research
35(8)1463 ndash 1471
Hernaudes-Olivares F Mayer-Lobo P 2011 Experimental Assessment of Comercial One-coat
Renders for Buildings Facades Construction and Building Materials 22 (1) pp 156 ndash 162
Hilal A AThom N H Dawson A R 2015 On void structure and strength of foamed concrete made
without with additives Construction and Building Materials 85 157 ndash 164
Houst Y F Bowen P Perche F Kauppi A Borget P Galmiche L Meins J F Lafuma F
Flatt R J Schober I Banfill P FG Swift D S Myrvold B O Petersenf B G Reknes K
2008 Design and function of novel superplasticizers for more durable high performance concrete
(Superplast Project) Cement and Concrete Research 38(10) 1197 ndash 1209
Hurley J A 2003 UK market survey for foam glas Published by The Waste and Resource Action
Programme The Old Academy 114 p Prieiga per internetą httpwwwwraporguk
Kligys M Laukaitis A Sinica M Sezemanas G Dranseika N 2008 Investigations into the fire
hazard of a composite made from aerated concrete and crushed expanded polystyrene waste
Mechanics of Composite Materials 44(2) 173 ndash 180
Kligys M 2009 Kompozitinės medžiagos iš poringosios cemento tešlos ir trupinto polistireninio
putplasčio gamybos technologija ir savybės Daktaro disertacija Vilnius 137 p
Landensivu J 2012 Durability properties and actual deterioration of Finish concrete fasades and
balcones Thesis for the degree of doctor of science in technology Tampere university of technology
117 p
Lauzon M Garcia-Ruiz P A 2009 Evaluation of Capillary Water Absorbtion in Rendering Mortars
with Powdered Waterproofing Additives Construction and Building Materials 23 (10) 3287 ndash 3291
Lianxiang D Kevin J 2005 Mechanizm of air entrainment in concrete Cement and Concrete
research (35) 1463-1471 p
Limbachiya M Meddah M S Fotiadou S 2012 Performance of granulated foam glass concrete
Construction and Building materials 28(1) 759ndash768
LST EN 197-12011 Cementas 1 dalis Įprastinių cementų sudėtis techniniai reikalavimai ir atitikties
kriterijai
LST EN 196-62010 Cemento bandymų metodai 6 dalis Smulkumo nustatymas
29
LST EN 196-32005 Cemento bandymų metodai 3 dalis Rišimosi trukmių ir tūrio pastovumo
nustatymas
LST EN 933-12002 Užpildų geometrinių savybių nustatymo metodai 1 dalis Granulometrinės
sudėties nustatymas Sijojimo metodas
LST EN 933-22001 Užpildų geometrinių savybių nustatymo metodai 2 dalis Granulometrinės
sudėties nustatymas Analiziniai sietai Vardiniai akelių matmenys
LST ISO 3310-12003 Laboratoriniai sietai Techniniai reikalavimai ir bandymai 1 dalis
Laboratoriniai pinto metalinio vielinio tinkle sietai (tpt ISO 3310-12000) LST EN 1097-62003
Užpildų mechaninių ir fizikinių savybių nustatymo metodai 6 dalis Dalelių tankio ir įmirkio
nustatymas
LST EN 1015-3+A12004 Methods of Test for Mortar for Masonry ndash Part 3 Determination of
Consistence of Fresh Mortar (by Flow Table)
LST EN 1015-102004 Methods of Test for Mortar for Masonry ndash Part 10 Determination of Dry
Bulk Density of Hardened Mortar
LST EN 1015-112002 Methods of Test for Mortar for Masonary ndash Part 11 Determination of
Flexural and Compressive Strength of Hardened Mortar
LST EN 1015-182003 Methods of Test for Mortar for Masonary ndash Part 18 Determination of Water
Absorption Coefficient Due to Capillary Action of Hardened Mortar
LST EN 1015-122004 Methods of Test for Mortar for Masonary ndash Part 18 Determination of
Adhesive Strength of Hardened Rendering and Plastering Mortars on Substrates
LST EN 120892013 Statybiniai termoizoliaciniai gaminiai Elgsenos lenkiant nustatymas
LST EN 16022013 Statybiniai termoizoliaciniai gaminiaiTariamojo tankio nustatymas
LST EN 826 Statybinės termoizoliacines medžiagos Stiprio gniuždant nustatymas
LST EN 126642002 Šiluminės statybinių medžiagų ir gaminių charakteristikos Šiluminės varžos
nustatymas apsaugotos karštosios plokštės ir šilumos srauto matuoklio metodais Vidutinės ir mažos
šiluminės varžos sausi ir drėgni gaminiai
LST EN ISO 125712013 Hygrothermal Performance of Building Materials and Products -
Determination of Hygroscopic Sorption Properties
LST CENTS 772 -222006 Mūro gaminių bandymo metodai 22 dalis Keraminių mūro gaminių
atsparumo šalčiui nustatymas
LST L 1413112005 Statybinis skiedinys Bandymo metodai Atsparumo šalčiui nustatymas
LVS 203-22005 Sakret stiklo audinio armavimo tinklelis
Marčiukaitis G 2007 Statybinės medžiagos ir konstrukcijos Paskaitų konspektas Vilnius 88 p
Mисников O С Тимофеев АВ Черткова ЕЮ 2011 Гидрофобизация минеральных
дисперсных материалов добавками на основе торфа Труды Инсторфа 2 (55)15 ndash 33
Oğuzhan Keleştemur Bahar Demirel 2015 Effect of metakaolin on the corrosion resistance of
structural lightweight concrete Construction and Building Materials 81172 - 178
Quercia G Huumlsken G Brouwers H J 2012 Water demand of amorphous nanosilica and its
impact on the workability of cement paste Cement and Concrete Research 42(2) 344ndash357
Paruta V A Brynzin E I 2009 Manual on Designing and Erecting of Buildings using the Products
with Trademark UDK GAZOBETON Dnepropetrovsk 213 p
30
Ramachandran V S 1998 Superplasticizersproperties and applications in concrete Ottawa
Materials Technology LaboratoryCANMET
Ries J 2008 Structural lightweight aggregate and concrete Structure June 62-63
Ru Ji Zuotai Zhang Yang He Lili Liu Xidong Wang 2015Synthesis characterization and modeling
of new building insulation material using ceramic polishing waste residue Construction and Building
Materials 85 119 ndash 126
Сеземан Г Синица М Клигис М Шепутите-Юцике Ю Вайткус С Мечай А 2013
Цементные строительные композиты на основе лёгких заполнителей из техногенного сырья
Материалы международной научно ndash технической конференции laquo Наука и технология
строительных материалов состояние и перспектива их развития raquo 27-29 ноября Минск
БГТУ 21 ndash 24
Sezemanas G Sinica M Zacharčenko P Pivenj N Mikulskis D Kligys M 2013 Influence
of zeolite additive on the properties of plaster used for external walls from autoclaved aerated
concrete Materials Science (Medžiagotyra) 19(2) 222ndash229
Синица М Шепутите-Юцике Ю Сеземан Г Клигис М Мечай А 2013 Особенности
выполнения ограждающих конструкций с использованием заливной теплоизоляции на основе
гранул вспученного стекла Материалы международной научноndash технической конференции laquo
Наука и технология строительных материалов состояние и перспектива их развития raquo 27-29
ноября Минск БГТУ 69 ndash 72
Sinica MSezemanas GKligys M Česokas S 2007 Investigation of hydro ndash and higro ndash sorption
properties of silicate masonry products Materials Science (Medžiagotyra) 13(3) 229ndash 234
Sinica M Sezemanas G Chesnauskas V 2005 Influence of Air Absorbing Additive on Plaster
Layer Properties Designated to Cover Partions Built from Autoclave Porous Concrete Blocks
Chemical Technology (Cheminė technologija) 4 (38) 91 ndash 95
Sinica M Laukaitis A Sezemanas G Kligys M 2008 Operational Properties of a Heat-insulation
Composite with Expanded Polystyrene Crumbs Mechanics of Composite Materials 4 (44) 415 ndash 424
Sinica M Sezeman G Mikulskis D Kligys M Česnauskas V Zacharčenko P Kuprijenko
P Ščerbina N Pivenj N 2009 Investigation of the composite material with inclusions of
autoclaved aerated concrete chips Materials science 15 ( 4) 356ndash362
Sinica M Sezeman G Zakharchenko P 2012 Daugiasluoksnė lauko atitvara ir jos džiovinimo
būdas Patentas LT5837B
Стерлятов АН 2007 Совместный тепло- и влаго- перенос в ограждающих конструкциях
зданий из газобетона Дисертация кандидата технических наук Новосибиpск 167 с
Tobon J I Paya Jordy Restrepo O J 2015 Study of durability of portland cement mortars blended
with silica nanoparticles Construction and Building Materials 80 92 - 97
STR 205012005 Pastatų atitvarų šiluminė technika Statybos technikos reglamentai Statybos ir
urbanistikos ministerija Vilnius 2005 109p
STR 201102007 Išorės tinkuojamos sudėtinės termoizoliacinės sistemos Statybos technikos
reglamentai Statybos ir urbanistikos ministerija Vilnius 2007 p
Šadauskienė J Ramanauskas J Stankevičius V 2003 Effect of hydrophobicmaterials on water
impermeability and drying of finish brick mansory Material science (medžiagotyra) 9 (1) 94 - 98
Ungkoon Y Sittipunt Ch Namprakai P Jetipattaranat W Kim KS Charinpanitkul T 2007
Analysis of microstructure and properties of autoclaved aerated concrete wall construction materials
Journal of Industrial and Engineering Chemistry 13(7) 1103ndash1108
31
Weigler H Karl S 1980 Structural lightweight aggregate concrete with reduced density-
lightweight aggregate foamed concrete The International Journal of Lightweight Concrete 2 101ndash
104
Xu Y Chung D D L 1999a Effect of admixtures on the thermal and thermomechanical behaviour
of cement paste ACI Materials Journal 96(4) 455minus461
Xu Y Chung D D L 2000a Improving silica fume cement by using silane Cement and Concrete
Research 30(8) 1305- 1311
Zain M F M Safiuddin Md Mahmud H 2000 Developement of high performance concrete
using silica fume at relatively high water-binder rations Cement and Concrete Research 30(9) 1501
ndash 1505
Захарченко П Синица М Сеземан Г Чеснаускас В 2009 Изменение влажности стеновых
конструкций из ячеистобетонных блоков с системой скреплённой теплоизоляции Будiвельнi
матерiали вироби та санiтарна технiка науково-технiчний збiрник Киев Товариство
laquoЗнаниеraquo Украiни (23) 50 ndash 53234
32
9 Komandiruočių ataskaita
Vykdant kalendoriniame plane numatytus darbus buvo du kartus važiuota į Čekija pas Projekto
partnerius
Su Projekto partneriais iš Čekijos buvo bendraujama elektroniniu paštu per skaipą bei betarpiškai
susitinkant komandiruočiu metu
2014-11-2 iki 11-6 d du projekte dalyvaujantys mokslininkai ndash Projekto koordinatorius Marijonas
Sinica ir vyriausiasis mokslo darbuotojas Sigitas Vėjelis vyko į Prahą bei Libereco technikos
universitetus pas Projekto partnerius ndash mokslininkus Eva Burgetova ir Janą Novaką Susitikimo metu
numatėme bendrus darbus kuriuos turėtume atlikti vykdant Eureka Projektą Mokslinės dalies
vadove Eva Burgetova sutiko būti mūsų Projekto doktorantės Jurgos Šeputytės-Jucikės praktikos
Prahos technikos universitete vadove Praktikos metu kartu su vadove buvo atliekami cementinio
termoizoliacinio kompozito struktūrinia tyrimai įvertinant sudėtinių komponentų tarpusavio jungties
pobūdį Libereco technikos universitete su Projekto partneriu Janu Novaku aptarėme
bendradarbiavimo galimybes kartu atliekant akustinių perdangų smūginių garsų slopinimo sistemų
tyrimus Susitikimuose dalyvavo ūkio subjekto atstovas ndash Projekto partneris Vaclovas Vachuška
2015-05-19 iki 05 -24 d į komandiruotę vyko 3 Projekte dalyvaujantys mokslininkai- M Sinica vyr
mokslo darbuotojas Modestas Kligys tyrėja-doktorantė Jurga Šeputytė ndash Jucikė Komandiruotės
tikslas buvo pratęsti bendradarbiavimą tarp Pojekto partnerių Buvo nuvežti Lietuvoje suformuoti
bandiniai kad Libereco universitete būtų galima atlikti triukšmo slopinimo sistemos elementų
dinaminio standžio matavimus Šie tyrimai yra tęsiami Komandiruočių metu Čekijos ūkio subjekto
atstovas Vaclovas Vachuška supažindino su porėtų granulių gamyba iš maltų šlako atliekų ir kartu
numatėme jų panaudojimo galimybę akustinių grindų konstrukcijose bei sieninių panelių gamyboje
9
12 Literatūros apžvalga
Siekiant užtikrinti reikiamą sienos šiluminę varžą naudojamos daugiasluoksnės atitvaros
susidedančios iš vidaus tinko AAC blokų termoizoliacinio bei išorės tinko sluoksnių Dažniausiai
termoizoliacinį sluoksnį sudaro mineralinės vatos arba polistireninis putplastis (1 pav)
Toks daugiasluoksnės sieninės atitvaros šiltinimas įgavo sudėtinės termoizoliacijos sistemos (STS)
pavadinimą (STR201102007) Tačiau STS turi trūkumų
- polistireninis putplastis yra nelaidus vandens garams todėl patalpos turi būti
intensyviai ventiliuojamos
- mineralinės vatos plokštės sugeria drėgmę todėl turi būti rengiami specialūs
ventiliuojami fasadai
- polistireninis putplastis yra degi medžiaga Gaisro metu iš abiejų šiltintojų skiriasi
nuodingi lakūs produktai
1 pav Daugiasluoksnės atitvaros siena a ndash AAC su putų polistireniniu putplasčiu b ndash AAC su mineralinės
vatos sluoksniu ir ventiliuojamuoju fasadu c ndash rūsio sienos šiltinimo variantas 1 ndash AAC blokas 2 ndash vidaus
tinko sluoksnis 3 ndash putų polistireno ar mineralinės vatos pluokštė 4 - išorės tinkas 5 - apdailos plyta 6 ndash oro
tarpas 7 ndash hidroizoliacija 8 - apsauginė plėvelė 9 ndash gruntas (Захарченко еt al 2009)
Įvertinus išvardintus STS trūkumus galima teigti kad pastaruoju metu tampa vis aktualesniu
lengvųjų termoizoliacinių statybinių kompozitų panaudojimas Pastatų statyboje yra naudojamos
progresyvesnės monolitinių sienų gamybos technologijos (Marčiukaitis 2007) Išorinės sienos
daromos iš lengvo betono (putbetonio keramzitbetonio) šiluminei varžai padidinti daromos
sluoksniuotos monolitinės sienos su termoizoliacinių polistireninio putplasčio arba mineralinės vatos
plokščių įdėklais iš abiejų pusių apsaugotais betono sluoksniu Pagal šią technologiją sudėtiniai
atitvarų elementai tarpusavyje jungiami jungčių kurios yra fiksuojamos užpiltiniuose lengvo betono
sluoksniuose pagalba
Formuojant lakštinius gaminius iš portlandcemenčio ir vandens svarbu gauti stabilią cemento tešlą
kurią galima būtų paskleisti plonu sluoksniu ant formos dugno paviršiaus Tokį efektą galima pasiekti
naudojant superplastiklius tarp kurių dažniausiai į cementinį mišinį pridedami nedideli kiekiai
(01divide15 ) polikarboksilatų Šie priedai efektyviai disperguoja cemento daleles dengdami jas plonu
10
monomolekuliniu sluoksniu Polikarboksilatinių superplastiklių aukšta dispergavimo geba aiškinama
didesnio kiekio uždaryto tarp cemento dalelių vandens išsilaisvinimu į aplinkinį tirpalą Ir nors
plastikliai lėtina cemento hidratacijos procesą tačiau galutiniame jų poveikyje suformuoti gaminiai
įgauna didesnį mechaninį stiprumą (Ramachandran 1998 Houst et al 2008)
Jei ruošiant cemento mišinius naudojami OĮP tai susidarę oro burbuliukai sukimba su hidratuoto
cemento dalelėmis kurių masė padeda disperguoti oro burbuliukus mišinyje ir tuo pačiu mažina jų
polinkį slinkti prie paviršiaus t y flotacijos jėga mažina dalelių nusėdimo galimybes ir greitį
(Lianxiang and Kevin 2005) Priklausomai nuo cemento dalelių sunkio ir įtrauktų oro burbuliukų
kiekio gauname atitinkamo tankio cementinę tešlą kuri sukietėjusi sudaro porėtą betoną (Sinica et al
2005) Atkreipiamas dėmesys į tai kad cementinės tešlos porizacijos procese svarbų vaidmenį vaidina
vanduo Vandens kiekis daro tiesioginį poveikį betono mišinio slankumui Didėjant slankumui
cementinė tešla geba įtraukti didesnį oro kiekį ir tuo pačiu didinti jos porėtumą Tačiau jei betono
mišinio slankumas viršija 150 mm didesni oro burbuliukai dėl plūdurumo jėgų pasidaro mažiau
stabilūs ir bendras oro kiekis betono mišinyje sumažėja (Du and Folliard 2005) Kitas OĮP kaip PAM
poveikis yra kai kurių hidrofobinių dalelių dėl tirpalo paviršiaus įtempimo sumažinimo
hidrofilizacija Rezultate šių dalelių paviršius legvai ir kokybiškai pasidengia cementiniu skiediniu
kas be OĮP butų atlikti problematiška (Kligys 2009)
Betonų stiprumo didinimui ir jų tankio mažinimui yra naudojami pucolaniniai priedai Tai yra aktyvūs
mineraliniai priedai kurie kambario temperatūroje reaguoja su Ca(OH)2 Šių reakcijų metu susidaro
kalcio hidrosilikatai hidroaliuminatai ir kt hidratai kurie didina cementinio akmens stiprumą
Pucolaninėse medžiagose pagrindiniai aktyvūs komponentai yra Al2O3 SiO2 Fe2O3 (Xu and Chung
2000a Brykov et al 2010) Pagal saveiką su Ca(OH)2 yra priedai kurių pagrindą sudaro amorfinis
SiO2 (diatomitai trepeliai opokos SiO2 mikrodulkės ir kt) priedai kurių pagrindą sudaro degtas
molis ndash metakaolinas pelenai šlakai ir kt bei priedai kurių pagrindą sudaro stiklo būsenos silikatai
ir aliumosilikatai (tufai penzos ir kt Zain et al 2000) Reikia atkreipti dėmesį į tai kad degto molio
pagrindinis komponentas ndash inertinis kaolinitas ndash dehidratuojasi ir pereina į aktyvų amorfizuotą
metakaolinitą (Al2O3 2SiO2 Quercia et al 2012) Jam reaguojant su kalkėmis Ca(OH)2 susidaro
hidrogelenitas (2CaO∙Al2O3 SiO2∙8H2O) ir C-S-H(1) kurie lemia pirminį cemento tešlos kietėjimą ir
stiprį nes jo hidratacijos greitis yra didesnis nei amorfinių SiO2 pucolanų (Davraz and Gunduz 2005)
(Oğuzhan Keleştemur and Bahar Demirel 2015) šaltinyje tirtas metakaolino poveikis betono
savybėms Nustatyta kad iki 15 metakaolino pakaitalas gali šiek tiek atlikti superplastiklio
funkcijas užtikrina betono smulkiųjų porų susidarymą ir didina jo ilgaamžiškumą Išsamiai
metakoalino ir ir pelenų kompleksinio priedo poveikį mišinių ir betonų savybių gerinimui mišinių
rišimosi ir kietėjimo laikui tyrė D Šnelson ir kt Nustatyta kad mišinių konsistencijai pagrindinę
įtaką turi metakaolinas
Įvairių naturalių pucolaninių priedų poveikį keičiant jais portlandcementį ištyrė Kenal Celik ir kt
Nustatyta kad šie priedai kurių sudėtyje yra aktyvių aliuminio ir silicio oksidų gali būti efektyviai
panaudoti gaminant stabilių savybių produktus gerinant betono mišinių plastiųkumą bei gaminių
stiprumines savybes Pucolanų panaudojimas betonuose reikalauja padidinto vandens kiekio
formavimo mišiniuose todėl patariama vartoti vandens poreikį mažinančių priedų Apie pucolaninių
priedų poveikį betono savybėms yra paskelbta nemažai duomenų įvardijančių jų teigiamą poveikį
betono savybėms (Jorge ITobon at al 2015 Ameer A Hilal et al 2015 Ru Ji et al 2015)
Įvertinant orą įtraukiančių pucolaninių ir plastifikuojančių priedų poveikį cementinės tešlos ir betono
savybėms bei plonasluoksnių lakštų formavimo specifiką ir mūsų anksčiau atliktų tyrimų rezultatus
buvo parinkti tokie efektyvūs modifikuojantieji priedai
- OĮP bdquoUfapore TCOldquo priedas kurio kiekis užtikrina PPS trupinių hidrofilizaciją ir smulkių porų
susidarymą termoizoliacinio kompozito matricoje
- pucolaninis cemento (10) pakaitalas - MK mažinantis cementinės tešlos ir cementinio akmens
tankį didinantis skiedinio klampą ir stimuliuotis produkto stiprio augimo greitėjimą
- naujos kartos polikarboksilatinis superplastiklis Castament FS-40 kurio 02
portlandcemenčio masės kiekis palengvina lakštų sluoksnių formavimą ir didina galutinio produkto
stiprį
11
Šiame darbe pateikiamas visų išvardintų priedų poveikis cementinių termoizoliacinių kompozitų ir
lakštų sluoksnių savybėms Ir tarplakštinių ir lakštų termoizoliacinių kompozitų matricą sudaro porėta
cementinė tešla o lengvuoju užpildu tarnaja dirbtinių arba technogeninių medžiagų porėtos granulės
((polistireninio putplasčio panaudotos taros trupiniai bei sferinės pūstojo stiklo granulės pagamintos
iš stiklo duženų) Weigler and Karl 1980 Синицa et al 2013 Limbachiya and Meddah 2012))
Naudojant bei utilizuojant šiuos užpildus kartu būtų sprendžiama ir ekologinė problema (Сеземан еt
al 2013) Preleminariai išmatuotas sukurto kompozito šilumos laidumo koeficientas siekia apie 007
WmmiddotK kas užtikrina 7 m2WK sienos šiluminę varžą esant jos storiui 05 m
Mūsų darbo objektas ir tikslas ndash cementinių ir termoizoliacinių kompozitų ir apdalos lakštų sluoksnių
sudėčių parinkimas ir savybių tyrimas bei lakštų gamybos technologijos sukūrimas
2 Žaliavos ir tyrimų metodika
21 Žaliavos
Termoizoliaciniams kompozitams paruošti naudotas UAB bdquoAkmenės cementasldquo CEM I 425 R
markės portlandcementis atitinkantis LST EN 197-12011 standarto reikalavimus Cemento cheminė
ir mineralinė sudėtys bei charakteristikos pateiktos 1 lentelėje
1 lentelė Portlandcemenčio sudėtys ir charakteristikos
Cheminė sudėtis
SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO K2O+Na2O SO3 Kaitmenys Netirpmenys
2076 612 337 6350 401 103 080 023 007
Mineralinė sudėtis Rišimosi trukmė min Savitasis paviršius cm2g
C3S C2S C3A C4AF Pradžia Pabaiga 4200
4854 1529 1040 1017 140 190
Metakaolinas (MK) ndash įmonės UAB Stikloporasldquo technologinė atlieka gauta pūsto stiklo granulių
gamybos metu Savitasis MK paviršius ndash 8650 cm2g piltinis tankis ndash 480 kgm3
Kaip rišamoji medžiaga (RM) buvo naudoti abiejų cementų bei metakaolino kaip 10 cemento
pakaitalo sausieji mišiniai
Cemento ir užpildų tarpusavis turinis santykis kompozituose bei VC santykis buvo nustatomas
eksperimentiniu keliu atsivelgiant į technologines kompozito gavimo galimybes bei jo užsiduotų
savybių verčių
Orą įtraukiantis priedas (OĮP) naudojamas termoizoliaciniam sluoksniui suformuoti ndash bdquoUfapore
TCOldquo balti milteliai turintys 94 aktyviosios medžiagos Priedo kiekis iki 01 RМ masės
Polikarboksilatinis superplastiklis naudojamas visuose kompozituose - Castament FS-40 ndash gelsvi
milteliai Priedo kiekis ndash 02 RM masės
Pagalbinės medžiagos Stiklo audinio bdquoSakretldquo firmos armavimo tinklelis akelių dydis ndash 4 x 4 cm
atitinkantis LVS 203-22005 Latvijos standarto
Kaip užpildas taip pat naudotos 3-jų skirtingų frakcijų ir piltinio tankio pūstojo stiklo granulės (2
lentelė) pagamintos UAB bdquoStikloporasldquo ir polistireninio putplasčio taros smulkūs trupiniai iki 2 mm
dydžio
12
2 lentelė PS ir PPS granulių frakcijos tankis ir šilumos laidumas
Grūdelių skersmuo mm Piltinis tankis kgm3 Šilumos laidumo koeficientas WmmiddotK
PS iki 2 190 0077
PS 4divide8 140 0059
PPS 8-16 120 0052
PPS iki 2 15 0038
22 Tyrimų metodika
Portlandcemenčio rišimosi trukmė buvo nustatyta remiantis standartine metodika LST EN 196-
32005 о savitasis paviršius ndash Bleino prietaisu pagal (LST EN 1097-62010) metodiką
Užpildų (pūstojo stiklo ir polistireninio putplasčio granulių) piltiniai tankiai buvo nustatomi remiantis
(LST EN 3310-12003) Modifikuotos cementinės tešlos egzoterminiam efektui tirti buvo naudojami
laboratorijoje sukonstruotas temperatūros matavimo prietaisas ir sukurta metodika (Antonovič and
Goberis 2003) Rišamoji medžiaga (RM) buvo ruošiama sausai maišant portlandcementį su 10
metakaolino pakaitalu laboratorinėje bdquoVarimixer bearldquo maišyklėje 3 min esant 60 apsmin maišyklės
veleno sukimosi greičiui Ruošiant formavimo mišinius RM kartu su vandeniu ir modifikuojančiais
priedais (FS-40 visuose atvejuose OĮP ndash formuojant termoizoliacinį sluoksnį) buvo maišoma dar 1
min o supylus užpildus (PS visuose atvejuose PPS - formuojant tik termoizoliacinį sluoksnį) dar 2
min esant tam pačiam sukimosi greičiui
Kompozitų formavimo mišiniai buvo ruošiami MXP 1602E maišyklės pagalba (esant jos sukimosi
ašies greičiui 225 apsmin) permaišant 2 min bėgyje visus komponentus (cementą vandenį ir
priedus OĮP ir superplastiklį) išskyrus porėtus užpildus Užpildai buvo dedami į mišinį pačiam
maišymo gale ir maišymas trukdavo dar 5 min esant 60 apsmin greičiui Mišiniai buvo supilami į
skirtingų matmenų formas iš kurių sukietėję bandiniai buvo išformuojami po 2 parų Tolesnis jų
kietėjimas vyko ant grotelių virš vandens klimatinėje kameroje 26 parų bėgyje esant temperatūrai
(20plusmn3) ordmC Po to bandiniai buvo džiovinami 105ordm C temperatūroje (bandiniai su PPS užpildu - iki 50
ordmC) iki pastoviosios masės ir buvo nustatomos jų savybės Sausasis tankis gniuždymo ir lenkimo
stipriai buvo nustatomi taikant (LST EN 1602+ AC+P LST EN 826 LST EN 12089) metodikas
Nustatant kompozito stipruminių savybių vertes buvo pasinaudota komputerizuota įranga
ldquoHaunsfield ndash H10KS)
Bandinių šilumos laidumo koeficientas λ10 buvo nustatomas pagal (LST EN 12664+AC+P) prietaiso
bdquoλ ndash meter EP500ldquopagalba (bandinių matmenys ndash 400x400x100mm)
Naudotų priedų poveikį cementinei matricai (cemento mineralų hidratacijos egzoterminiam efektui)
nustatyti buvo naudotasi (Antonovich and Goberis 2003) metodika išlaikant eksperimento metu
vienodą (037) VC santykį
Kompozito bandinių sorbcinis drėgnis buvo nustatomas pagal (LST EN ISO 1257) metodiką iš-
laikant bandinius (20 plusmn3)ordmC temperatūroje virš K2CO3 NaBr (NH4)2SO4 ir K2SO4 tirpalų kurių
sočiųjų garų drėgnis siekė atitinkamai 43 58 81 ir 94
Sukietėjusių kompozitų struktūrai bei kontakto zonos su pagrindu analizei atlikti naudotas
kompiuterizuotas optinis mikroskopas Motic su skaitmenine kamera (didinimas iki 100 kartų)
Rentgeno struktūriniai tyrimai atlikti difraktometru DRON-7 kurio antikatodas varinis filtras -
nikelinis anodo įtampa ndash 30 kV anodo srovė 12 mA goniometro plyšeliai (05 1 15)mm smailių
iššifravimui naudota ICDD duomenų bazė
3 Eksperimentinė dalis
31 Termoizoliacinis kompozitas su PS ir PPS granulėmis
Formuojant kompozitus su skirtingomis PS granulių frakcijomis reikėjo surasti optimalų frakcijų
tarpusavio santykį Kadangi lengvus užpildus patogiausia matuoti tūrio vienetais bei apribojus
13
cemento sąnaudas iki 150 kgm3 (cemento piltinis tankis 1130 kgm3) ir prilyginus visą sausųjų
komponentų tūrį 100 (atitinkančių 5 tūrio dalims) gavome kompozito sudėtis pateiktas 3 lentelėje
Siekiant nustatyti lengvojo kompozito užpildo frakcijos stambumo ir kiekio poveikį kompozito
tankiui ir stipriui buvo tiriami kompozito bandiniai suformuoti pagal K-1divideK-6 sudėtis (3 lentelė)
OĮP kiekis formavimo mišiniuose buvo didesnis nei kompozitų su AAC trupiniais atveju ir siekė
0045 cemento masės todėl kad reikėjo hidrofilizuoti užpildo granules bei gauti lengvesnę
porizuotą matricą (2 pav)
3 lentelė Kompozitų su pūstojo stiklo granulėmis sudėtys
Kompozito
šifras
Sudėtis
Cementas tūrio dalys
PS granulių frakcijų tūrių dalys
PPS granulių tūrio dayis
8divide16 mm 4divide8 mm le4 mm le4 mm
K-1 083 500 - - -
K-2 083 - 500 - -
K-3 083 - - 500 -
K-4 083 166 166 166 -
K-5 083 250 125 125 -
K-6 083 300 100 100 -
K-7 057 279 - - 221
K-8 048 279 - - 221
K-9 04 279 - - 221
K-10 036 310 100 - 090
K-11 036 300 100 - 100
2 pav OĮP kiekio poveikis cementinės tešlos tankiui (Kligys 2009 Sinica et al 2009)
Atliktų tyrimų rezultatai rodo kad termoizoliacinio kompozito tankis pagrinde priklauso nuo
cementinės matricos kiekio kompozite ir beveik nepriklauso nuo pūstojo stiklo granulių frakcijos
stambumo Pavyzdžiui formuojant kompozitą kuriame cemento ir pūstojo stiklo granulių tūrinis
santykis siekia 0834 gaunamų kompozito bandinių tankis kinta nuo 390 kgm3 kai naudojamos
8divide16 mm stambumo granulės iki 410 kgm3 kai naudojamos le 4 mm stambumo granulės (3 lentelė
K-1divideK-3 kompozito sudėtys)
Analogišką tankį (390 kgm3) gauname naudojant užpildo frakcijų mišinį kuriame stambių vidutinių
ir smulkių pūsto stiklo granulių tūrinis santykis siekė 133133133 (4 lentelė K-4 kompozito
sudėtis) Ir tik padidinus stambios frakcijos pūstojo stiklo granulių tūrį mišinyje iki santykio 211
kompozito tankis sumažėjo iki 370 kgm3 (4 lentelė K-5 kompozito sudėtis) o kai stambių granulių
tūrinis santykis dar padidėjo iki 240808 gavome lengvąjį termoizoliacinį 320 kgm3 tankio
14
kompozitą (3 lentelė K-6 kompozito sudėtis) Suformuotų skirtingo tankio kompozito bandinių
gniuždymo stiprio vertės pateiktos 3 paveiksle
3 pav Termoizoliacinio kompozito bandinių gniuždomasis stipris Kompozito bandinių šifrai atitinka 3
lentelės duomenis
Kaip rodo 3 pav rezultatai didžiausiu stipriu (09 MPa) pasižymi 410 kgm3 tankio kompozitas K-1
(3 pav K-1 stulp) Esant kompozito tankiui 320 kgm3 jo gniuždomasis stipris yra dar pakankamas
ndash 035 MPa (3 pav K-6 stulp) Suformuoti kompozito K-1 divide K-6 bandiniai pateikti 4 pav Matome
kad gautų kompozitų struktūra yra vienalytė t y užpildų ir rišamosios medžiagos tarpusavio santykis
yra adekvatus
Siekiant gauti kuo mažesnį kompozito šilumos laidumo koeficientą mažinome jo tankį Gauto
kompozito gniuždomojo stiprio esama atsarga (pakanka 02 MPa) leido tai padaryti palaipsniui
mažinant portlandcemenčio kiekį nuo 150 kgm3 iki 100 kgm3 kompozite (4 lentelė) bei panaudojant
vietoje smulkiosios (le4 mm) PS granulių frakcijos smulkiąją (le4 mm) PPS trupinių frakciją (4
lentelė K-7divideK-10 kompozito sudėtys) bei panaudojus tarpinę (4divide8 mm) pūsto stiklo granulių frakciją
(4 lentelė K-11 kompozito sudėtis)
K-1 K-2 K-3
K-4 K-5 K-6
4 pav Kompozito bandinių suformuotų pagal K-1divideK-6 sudėtis struktūra
15
4 lentelė Palengvinto termoizoliacinio kompozito savybės
Kompozito
Šifras Tankis kgm3
Stipris MPa Šilumos laidumo koeficientas λ10 WmmiddotK
Gniuždymo Lenkimo
K-7 305 072 026 0114
K-8 260 039 019 0105
K-9 250 030 018 0095
K-10 245 026 017 0070
K-11 240 020 015 0069
Pastaba kompozito sudėtys atitinka 5 lentelės sudėtims
Apsistoti ties K-11 kompozito sudėtimi padėjo jo struktūros tyrimai Kompozito bandinių (K-7divideK-
10) skerspjūvio nuotraukos (5 pav) parodė kad užpildo grūdeliai netolygiai pasiskirstė cementinėje
matricoje o kai kur tarp matricos ir užpildų pasitaiko oro tuštumų
K-7 K-8 K-9
K-10 K-11
5 pav Kompozito bandinių suformuotų pagal K-7divideK-11 sudėtis struktūra
Įvertinus šiuos trūkumus kompozito struktūroje buvo atliktas K-10 sudėties koregavimas
portlandcemenčio kiekis liko toks pat (100 kgm3) o tam kad pasiekti tolygų užpildų pasiskirstymą
bei išvengti oro tuštumų struktūroje buvo palaipsniui didinamas pūsto stiklo stambios frakcijos kiekis
(nuo 126 iki 300 tūrio dalių) bei pridėta 1 tūrio dalis 4divide8 mm skersmens pūsto stiklo granulių ty
abiejų frakcijų pūsto stiklo granulių ir polistireninio putplasčio smulkios frakcijos tarpusavio tūrinis
santykis sudarė 311 (3 ir 4 lentelės K-11) Atlikti šio kompozito savybių tyrimai parodė kad esant
jo tankiui 240 kgm3 gniuždomasis stipris siekia 02 MPa o šilumos laidumo koeficientas ndash 0069
WmmiddotK (3 lentelė K-11)
Tolesni kompozito tyrimai buvo atlikti kompleksiškai nustatant rišamosios medžiagos ir užpildo
(pūsto stiklo granulių bei polistireninio putplasčio taros trupinių kiekio poveikį kompozitų tankiui
stiprumui šilumos laidumui laidumui vandens garams susitraukimui džiūstant bei atsparumo šalčiui
Bandinių formavimo sudėtys pateiktos 5 lentelėje o gauti tyrimų duomenys 6 7 8 9 10 ir 11
paveiksluose
16
5 lentelė Kompozitinės medžiagos formavimo mišinių sudėtys
Kompozito
sudėties Nr
Rišamosios
medžiagos
kiekis kgm3
Pūstojo stiklo granulių tūrinis santykis
Polistireninio putplasčio
taros granulių tūrinis
santykis
(8divide16) mm (4divide8) mm (0divide2) mm (0divide2) mm
1 700 3 1 1 -
2 1000 3 1 1 -
3 1300 3 1 1 -
4 700 3 1 - 1
5 1000 3 1 - 1
6 1300 3 1 - 1
Pastaba Užpildų kiekis bandiniuose (100) buvo prilygintas 5 tūrio dalims
6 pav Rišamosios medžiagos kiekio priklausomybė kompozitų tankiui
7 pav Kompozitų tankio priklausomybė šilumos laidumui
Tankio ir šilumos laidumo koeficiento mažiausios vertės priklauso nuo rišamosios medžiagos kiekio
esant 70 kgm3 ir panaudojus polistireninio putplasčio granules gaunamas mažiausias tankis tuo pačiu
ir mažiausia šilumos laidumas Šiuo atveju kompozitų stiprumas būna mažiausias bet pakankamas
užsiduotoms vertėms (8 pav) ty stipris gniuždant siekia virš 03 MPa o stipris lenkiant ndash 015 MPa
(9 pav) Tuo atveju kompozitų atsparumas šalčiui net po 100 šaldymo ciklų didina kompozitų stiprį
gniuždant (dėl tolesnio cemento mineralų hidratacijos proceso vykstančio bandymo metu) (10 pav)
Analizuojant kompozitų struktūrą po 100 šaldymo ciklų jokių suirimo požymių nepastebime tai
reiškia jog kompozitai atsparūs šalčiui (11 pav) Atsparumas šaldymui bandymas 4 5 sudėties
kompozitams dar vyksta todėl rezultatai nepateikti
17
8 pav Rišamosios medžiagos kiekio priklausomybė kompozitų vidutiniam gniuždymo stipriui
9 pav Rišamosios medžiagos kiekio priklausomybė kompozitų vidutiniam lenkimo stipriui
10 pav Kompozitų vidutinio gniuždymo stiprio priklausomybė nuo šaldymo ciklų
a b c d 11 pav Kompozitai po 100 šaldymo ciklų a ndash 1 sudėtis b ndash 2 sudėtis c ndash 3 sudėtis d ndash 6 sudėtis
18
32 Lakštų rišamosios medžiagos parinkimas ir savybių tyrimas
Šie tyrimai labai aktualūs lakšto apdailino sluoksnio formavimo mišiniui kurį kaip tik ir sudaro
portlandcementis FS40 polikarboksilatas ir 10 portlandcemenčio keičiantis MK Technologiškai
yra svarbu kad formuojant po pirmo pasluoksnio suformavimo galima būtų kuo greičiau įspausti
armuojantį stiklo audinio tinklelį į cementinę tešlą Tai padėjo atlikti 10 portlandcemenčio
keičiantis MK ir 02 PC masės polikarboksilatinio superplastiklio FS ndash 40 priedas
FS-40 polikarboksilatinio superplastiklio ir MK poveikis portlandcemenčio mineralų hidratacijai
pateiktas 12 pav
12 pav Egzotermijos efekto temperatūrų kaitos priklausomybė nuo laiko 1 ndash PC 2 ndash PC + FS40 3 ndash PC +
MK 4 - PC + MK + FS40
Gauti duomenys rodo kad ir MK ir FS-40 priedai lėtina PC mineralų hidrataciją bei žemina
egzoterminio efekto temperatūrą jei gryno cemento Tegzo = 95 ˚C tegzo = 420 min (12 pav 1 kr) tai
esant mišinyje abiems priedams Tegzo sumažėja iki 65 ˚C o tegzo pailgėja iki 1070 min (12 pav4 kr)
Šių priedų poveikis siūlių sukietėjusio skiedinio tankiui pateiktas 13 pav
13 pav Superplastiklio priedo ir MK pakaitalo poveikis sukietėjusio cemento skiedinio tankiui 1 ndash PC 2 ndash
PC + FS40 3 ndash PC + MK 4 - PC + MK + FS40
13 pav duomenys rodo kad superplastiklio priedas padidina sukietėjusio skiedinio tankį 125 (13
pav 2 kr) tuo tarpu MK pakaitalas jį 10 mažina 13 pav 3 kr) todėl abiejų medžiagų (priedo ir
pakaitalo) poveikyje tankis sumažėjo nežymiai (apie 5 ) Jų poveikis gniuždymo stipriui pateiktas
14 o lenkimo ndash 15 pav
0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000
20
30
40
50
60
70
80
90
100T
emp
erat
ucircra
0C
Laikas min
1
3
2
4
19
14 pav Superplastiklio priedo ir MK pakaitalo poveikis sukietėjusio cemento skiedinio gniuždymo stipriui 1
ndash PC 2 ndash PC + FS40 3 ndash PC + MK 4 - PC + MK + FS40
15 pav Superplastiklio priedo ir MK pakaitalo poveikis sukietėjusio cemento skiedinio lenkimo stipriui 1 ndash
PC 2 ndash PC + FS40 3 ndash PC + MK 4 - PC + MK + FS40
Atliktų tyrimų rezultatai parodė kad superplastiklio priedas padidina kaip gniuždymo taip ir lenkimo
sukietėjusio skiedinio stiprį atitinkamai 8 ir 26 (14 ir 15 pav 1 ir 2 kr) tuo tarpu MK daro
teigiamą poveikį tik lenkimo stipriui (15 pav 3 kr)
33 Lengvojo užpildo ir RM santykio nustatymas apdailiname sluoksnyje
ir jo savybių tyrimas
Siekiant pagerinti apdailinio sluoksnio termoizoliacines savybes į formavimo mišinį buvo pridedama
smulkiosios iki 2 mm PS frakcijos granulių kurių tūris sudarė atitinkamai 25 ir 50 RM tūrio
Tankio ir stipruminių savybių kaita priklausomai nuo PS granulių tūrio pavaizduota 16 ir 17 pav
20
16 pav Apdailinio sluoksnio tankio priklausomybė nuo PS granulių tūrio formavimo mišinyje
1 ndash 0 2 ndash 25 3 ndash 50
17 pav Apdailinio sluoksnio gniuždymo stiprio priklausomybė nuo PS granulių tūrio formavimo mišinyje
1 ndash 0 2 ndash 25 3 ndash 50
18 pav Apdailinio sluoksnio lenkimo stiprio priklausomybė nuo PS granulių tūrio formavimo mišinyje
1 ndash 0 2 ndash 25 3 ndash 50
Gauti duomenys rodo kad sukietėjusio skiedinio tankis ir stiprumas proporcingai mažėja nuo PS
granulių tūrio didėjimo formavimo mišinyje Optimalus PS užpildo kiekis buvo nustatytas lyginant
suformuotų plokštelių fasado paviršius (19 pav)
21
19 pav Apdailinio sluoksnio paviršiaus kokybės priklausomybė nuo PS granulių tūrio formavimo
mišinyje 1 ndash 25 2 ndash 50 3- 60 4 ndash 75
Vizualiai lyginant gautų paviršių kokybę galima teigti kad PS granulių tūris formavimo mišinyje
turi būti ne didesnis kaip 50
34 Porėtų PS granulių dydžio poveikis lakšto termoizoliacinio sluoksnio fizikinėms
mechaninėms savybėms
Nustatant PS granulių dydį iš pradžių buvo panaudotos ir stambiosios (8divide16 mm) frakcijos granulės
tačiau tokio kompozito sukibimas su apdailinio sluoksnio stiklo tinkleliu nebuvo kokybiškas dėl
stambių neužpildytų cementine tešla ertmių tarp užpildo granulių Dėl šios priežasties šių bandinių
lenkimo stipris nesiekdavo net 01 MPa o pats bandinys išsisluoksniuodavo (20 pav) tuo tarpu
vidutinės (4divide8 mm) ir smulkiosios (iki 2 mm) PS frakcijos bandiniai po bandymo likdavo
neišsisluoksniavę Norint pagerinti badinių su stambiąja PS frakcija sukibimą su tinkleliu teko
naudoti daugiau cementinės tešlos glaistant ja ant tinklelio paviršiaus nes tešla prasmukdavo pro
tinklelio akutes į ertmes tarp stambiosios frakcijos granulių kas blogino kompozito termoizoliacines
savybes Todėl stambiosios frakcijos granulių tolesniuose tyrimuose teko atsisakyti 6 lentelėje
pateiktos tirtų kompozitų savybių vertės Geriausiomis termoizoliacinėmis savybėmis pasižymi LV
ndash 7 sudėties kompozitas kurio šilumos laidumo koeficientas turi mažiausią vertę ndash 0075 WmmiddotK o
jo stipruminės savybės ne žymiai nusileidžia kitų kompozitų su didesniu RM kiekiu savybėms 20
pav pateikta kompozito bandinių struktūra su stambiosios ir smulkiosios PS frakcijų granulėmis
20 pav Termoizoliacinio sluoksnio bandinių vaizdas po lenkimo stiprio nustatymo bandiniai su stambia PS granulių frakcija (be numeracijos) smulkiosios ir vidutinės frakcijos bandiniai
pažymėti 32 ir 52
22
6 lentelė Kompozitų su porėtais užpildais savybės
Kompozitų šifrai atitinka 3 lentelės šiframs
Lenkimo stipris buvo nustatomas bandant prizmes su įtvirtintu iš abiejų pusių stiklo audinio tinkleliu
a b
21 pav Lakšto termoizoliacinio sluoksnio struktūra kai užpildą sudaro PPS (30 visų užpildo tūrio)
ir PS granulės a ndash stambiosios frakcijos b ndash smulkiosios frakcijos (LV ndash 5) sudėtis ir smulkiosios ndash
vidutinės frakcijos (LV- 7) sudėtis
Kompozito
šifras
Sausasis tankis
kgm3
Gniuždymo
stipris MPa
Lenkimo stipris
MPa
Šilumos laidumo
koeficientas 10
W(mK)
LV-1 420 065 070 0135
LV-2
LV -3
LV-4
LV-5
LV-6
LV-7
385
375
355
330
280
240
060
055
050
050
045
040
065
050
050
045
040
030
0130
0125
0100
0090
0080
0075
23
4 Bendradarbiavimas su projekto partneriais
Glaudžiausias bendradarbiavimas buvo vykdomas su Projekto partneriu iš Lietuvos ndash UAB ldquoElnet
Grouprdquo Ūkio subjektas pastoviai buvo supažindinamas su vykdomais moksliniais tyrimais bei
gautais tyrimų rezultatais Buvo diskutuojama kaip būtų galima juos įgyvendinti praktikoje Darbų
pasiskirstimas tarp Projekto partnerių reikalauja tampraus bendradarbiavimo kad ūkio subjektas
galėtų sukurti technologinę įrangą sugebančia pasiekti tyrimais nustatytus cementinio
termoizoliacinio kompozito technologinius parametrus Kartu buvo išbandomi technologinių
įrengimų ndash maišyklės formavimo mišinio sudėtinių komponentų maišymo principas bei darbinio
maišyklės veleno konstrukcija Daug problėmų kėlė paruošto mišinio transportavimas lanksčių žarnų
pagalba į tarpą tarp klojinių Cementinio termoizoliacinio kompozito sudėtiniai komponentai ndash
užpildo granulės (padengtos apvalios pūsto stiklo tuščiavidurės formos kevalu) turi nedidelį
atsparūmą gniuždymui ir veikiant didesnei spaudimo jėgai turi galimybę suirti Bendradarbiaujant
su Slovakijos firma bdquoSTROJSTAV CMldquo ši problema buvo išspręsta
Su Projekto partneriais iš Čekijos buvo bendraujama elektroniniu paštu per skaipą bei betarpiškai
susitinkant komandiruočiu metu Pirmoje komandiruotėje buvome susitikę su mokslinės dalies
vadove Eva Navratilova kuri sutiko būti mūsų Projekto doktorantės Jurgos Šeputytės-Jucikės
praktikos Prahos technikos universitete vadove Praktikos metu kartu su vadove buvo atliekami
cementinio termoizoliacinio kompozito struktūrinia tyrimai įvertinant sudėtinių komponentų
tarpusavio jungties pobūdį Libereco technikos universitete su Projekto partneriu Janu Novaku
aptarėme bendradarbiavimo galimybes kartu atliekant akustinių perdangų smūginių garsų slopinimo
sistemų tyrimus Lietuvoje buvo suformuoti bandiniai o Libereco universitete atliekami triukšmo
slopinimo sistemos elementų dinaminio standžio matavimai Šie tyrimai yra tęsiami Komandiruočių
metu Čekijos ūkio subjekto atstovas Vaclovas Vachuška supažindino su poretų granulių gamyba iš
maltų šlako atliekų ir kartu numatėme jų panaudojimo galimybę akustinių grindų konstrukcijose bei
sieninių panelių gamyboje Bendradarbiavimas tarp partneriu bus tęsiamas per visą Projekto
vykdymo laikotarpį
24
5 Projekto etapai ir tarpiniai rezultatai
Pirmame projekto etape turėjome parinkti termoizoliacinio cementinio kompozito skirto sienų
konstrukcijoms formavimo mišinio parametrus Darbo eigoje nustatyta kad termoizoliacinio
cementinio kompozito matrica turi sudaryti porizuota cementinė tešla modifikuota pūsto stiklo
gamybos atlieka ndash metakaolino priedu Kompozito užpildu kuris sudaro 100 tūrio yra
kombinuotos PS granulės pagamintos iš stiklo duženų miltų ir polistireninės taros susmulkinti
trupiniai PS granulės yra skirtingų frakcijų nuo 4 iki 16 mm dydžio ir kompozite tartusavyje liečiasi
tokiu būdu suformuodami termoizoliacinės medžiagos bdquokarkasąldquo PPS smulkūs trupiniai užpildo
tarpus tarp PS granulių ir tokiu būdu mažino laisvo oro erdvę kompozito struktūroje Šis faktorius
turi tiesioginę įtaką kompozito šilumos laidumo vertei Kompozito užpildas tarpusavyje jungiamas
plonu porizuotos modifikuotos cementinės tešlos sluoksniu Taip yra gaunamas lengvas cementinis
termoizoliacinis kompozitas kurio tankis siekia 230 ndash 250 kgm3 šilumos laidumo koeficientas yra
apie 007 WmmiddotK gniuždymo stipris apie 03 MPa
Kitas uždavinys buvo sukurti termoizoliacinio cementinio kompozito gamybos technologiją
Sprendžiant šią užduotį buvo ištirtas modifikuojančių priedų ir jų maišymo trukmės poveikis
cementinės matricos savybėms rišamosios medžiagos ir skirtingos frakcijos granulių kiekio įtaka
termoizoliacinio sukietėjusio kompozito savybėms Atlikti moksliniai tyrimai leido parinkti
formavimo mišinių maišymo trukmę sudėtiniu komponentų padavimo į formavimo mišinio
paruošimo maišyklę eiliškumą rišiklio rišimosi laikus įvertinant priedų poveikį cemento mineralų
hidratacijos procesui Nustatyta kad pradiniame etape reikia vandenyje permaišyti orą įtraukiatį ir
mišinį plastifikuojanti priedus ir cementą po to maišyti PPS smulkius trupinius ir tik po to į
formavimo mišinių paruošimo maišyklę dėti PS granules Bendra formavimo mišinio paruošimo
trukmė siekia 7 ndash 10 min Laboratorinėmis salygomis paruoštu formavimo mišiniu buvo užpildomos
bandinių formavimui skirtos formos Suformuoti bandiniai iš formų buvo išimami po 12 val
sudedami į polietileninius maišus ir natūraliose sąlygose buvo kietinami 28 paras
Kompozito bandinių fizikinės savybės bei sudėtinių kompozito komponentų tarpusavio jungties
pobūdis kontakto zonoje buvo nustatomos tiriant bandinius pagal galiojančius techninius
reikalavimus VGTU Termoizoliacijos instituto laboratorijose sukomplektuotomis naujausią įranga
Šių tyrimų rezultatai yra pateikiami ataskaitoje plačiau aprašant termoizoliacinio kompozito fizikines
savybes
Darbe buvo sprendžiamas ir armuotų termoizoliacinių lakštų ir jų gamybos technologijos sukūrimas
Lakštų prototipu buvo parinkta dekoratyvinio apdailos laksto konstrukcija sukurta projekto vadovo
ir apginta Lietuvos patentu Nr 4599 Toks techninis sprendimas leido termoizoliacinio kompozito
sluoksnį iš abiejų pusių armuoti stiklo audinio tinkleliu ir sukurti padidinto atsparumo lenkimui
termoizoliacinį lakštą Moksliniais tyrimais buvo nustatyta kad lakštų konstrukcijose galima naudoti
tik 2-8 mm dydžio pūsto stiklo granules o cementine tešlą galima modifikuoti MK priedų iki 30
nuo cemento masės Stiklo audinio tinklelį galima panardinti į cementinės tešlos ir smulkių PS
granulių mišinį esant granulių užpildo kiekiui ne didesniam kaip 50 tešlos mišinio tūrio Optimalus
armuojančių stiklo audinio tinklelių akučių dydis 45times45 mm užtikrinantis sluoksnių esančių
abiejuose tinklelio pusėse stabilią jungtį
Lakštų gamybos išmatavimus lemia gaminami armuojančių tinklelių matmenys Esant tinklo kilimo
pločiui 1000 mm automatiškai išsisprendžia ir lakštų plotis kuris gali būti 500 mm arba 10 m Esant
kitam lakšto pločiui reikalingas tinklelio jungimas kas didina gamybos proceso imlumą ir gamybos
kaštus
Sukurta laboratorinė lakštų gamybos technologija kurioje yra numatyta sekančios operacijos
išvardintos eilės tvarka modifikuotos cementinės tešlos užpilimas ant formos dugno tolygus
cementinės masės paskleidimas armuojančio apatinio tinklelio įspaudimas į cementinę masę
termoizoliacinio cementinio formavimo masės sluoksnio užpilimas į formą ir jos tolygus
paskirstymas viršutinio armuojančio tinklelio uždėjimas ant viršutinio termoizoliacinio kompozito
formavimo masės paviršiaus viršutinio tinklelio dengimas cementine mase jos tolygus paskirstymas
ir įspaudimas į tinklelio akutes Tokiu būdu pagamintas lakštas turi lygų apatinį paviršių ir grubų
25
viršutinį Panaudojus lakštus klojinių konstrukcijose lygus paviršius formuoja galutinai išlygintą
sienos plokštumą reikalaujančią minimalių darbo sąnaudų paviršiaus apdailai Išorinių apdailos
lakštų paviršiaus formavimas bus sprendžiamas ateityje
Įvertinant lakšto paskirtį galime konstatuoti kad termoizoliacines lakšto sąvybes lemia užpildo
granulių kompaktiškas pasiskirstymas lakšto termoizoliacineme sluoksnyje Stambios granulės turi
formuoti karkasą liesdamosios tarpusavyje o tarpai tarp jų turi būti ūžpildyti smulkios frakcijos PPS
trupinių granulėmis Reikia stengtis kad būtų kuo mažiau neužpildytų oro tarpų Lakšto
termoizoliacines sąvybes gerina smulkios frakcijos PS granulių kiekis esantis modifikuotoje
cementinėje tešloje iki 50 tūrio
Lakšto lenkimo stipriui didžiausios įtakos turi armuojančio tinklelio akučių dydis tinklelio sukibimas
su cementine tešla užpildo granulių stabili tarpusavio jungtis bei paties lakšto storis Skaitome kad
mažiausias lakšto storis galėtų būti 25 mm
Pirmais metais viešinant projektą buvo parengtas mokslinis straipsnis apie įvairių priedų poveikį
cementinės matricos porizacijai Be priedų poveikio buvo atsižvelgta į formavimo mišinio maišymo
trukmę Medžiaga apie matricos porėtumo didinimo būdus išsamiai pateikta publikacijoje o
ataskaitoje pateikiama tik nuoroda į straipsnyje pateikiamus tyrimo rezultatus
Žurnale ldquoMokslas ir technikardquo yra supažindinama Lietuvos visuomenė apie Eureka projekto
partnerius projekto tikslus kuriuos turėtų įgyvendinti kiekvienas partneris atskirai darbus
koordinuojant VGTU projekto vadovui Pateikiama projekto trukmė bei nurodomi finansavimo
šaltiniai tame tarpe ir iš Europos struktūrinių fondo lėšų
26
6 Tyrimų mokslinė vertė
Mokslinę liekamąją vertę turi modifikuojančių priedų poveikio cementinės matricos mišinio bei
akmens poretumui tyrimai Ištirta pucolaninio priedo pūsto stiklo gamybos atliekos ndash metakaolino
poveikis cementinės matricos tankiui cemento mineralų hidratacijos procesui mišinio klampai bei
poreto cementinio akmens fizikinėms sąvybėms Ši priklausomybė sujungta kartu su orą įtraukiančiu
ir plastifikuojančių priedų panaudojimu modifikuojant cementinę tešląTyrimų rezultatai yra
apibendrinti moksliniame straipsnyje išsiūstame į Oksfordo universiteto žurnalą bdquoConstruction and
Building Materialsldquo
Porėtų užpildo granulių granuliometrinės sudėties ir jų frakcijų santykis bei porizuotos matricos
kiekio poveikis cementinio termoizoliacinio kompozito savybėms bus apgintas Lietuvos patentu su
tolesniu patentavimu ES
Cementinio termoizoliacinio kompozito ir jo gamybos technologijos sukūrimas leis statyti kokybiškai
naujus namus artimus pasyvaus namo koncepcijos keliamiems reikalavimams
27
7 Išvados ir rekomendacijos
1 Nustatyta kad kompleksinis (MK+FS40+OIP) priedas betonų mineralų hidratacijos procesą
cemento tešloje prailgina iki 1100 min pasiekdamas 60 degC egzoterminio efekto maksimalią
temperatūrą MK modifikuotos cemento tešlos hidratacijos procesas nežymiai pailgėja nors dėl
papildomos pucolaninės reakcijos tarp MK ir cemento hidratacijos produktų egzoterminio efekto
maksimali temperatūra pakyla 8 degC
2 Ištirta kad kompleksinio priedo (FS40+OIP) poveikis mažinant cementinės tešlos tankį labiausiai
pastebimas MK priedų modifikuotoje cementinėje tešloje Modifikuotos cementinės tešlos tankis
sumažėja 33 karto nuo 2158 kgm3 iki 714 kgm3 po 10 min mišinio maišymo Tai yra apie 29
mažesnis tankis nei maltu smėliu modifikuotos cementinės tešlos ir 32 mažesnis tankis nei gryno
cemento porizuotos tešlos Sukietėjusios tešlos ndash porėto betono tankis siekia apie 800 kgm3 tuo tarpu
gryno cementbetonio ndash 1150 kgm3 o maltu smėliu modifikuoto betono ndash 1200 kgm3 Šiuos pokyčius
galima paaiškinti lengvos sutirštintos struktūros formavimo mišinyje susidarymu ir OIP molekulių
adsorbuotų ant cemento dalelių paviršiaus pakankamos jungties suformuotu oro burbuliuku
užtikrinimas
3 Nustatyta kad pucolaniniu priedu MK modifikuota cementinė tešla kartu su kompleksiniais (FS40
ir OIP) priedais įtakoja papildomų naujadarų ndash kalcio hidrosilikatų susidarymą mikro struktūros
pokyčius užtikrinančius submikrokristalinę struktūrą cementinėje matricoje Tai užtikrina mažo
tankio porėto betono pakankamą stiprumą 800 kgm3 tankio porėto betono gniuždymo stipris siekia
25 MPa o lenkimo stipris 10 MPa
4 Nustatyta optimali porėtų užpildo granulių granuliometrinė sudėtis bei jų kiekis termoizoliaciniame
kompozite Didžiausią dalį užpildo - 35 tūrio sudaro stambios PS granulės (8-16 mm) Vidutinio
dydžio (4-8 mm) PS granulės ir smulkios iki 2 mm dydžio PPS trupintos granulės sudaro po 15
kompozito tūrio kas leidžia užpildyti tarpus tarp stambių granulių ir suformuoti kompaktiškai
užpildyta kompozito struktūrą Sukurtas cementinis termoizoliacinis kompozitas kurio sudėtis
modifikuota 10 metakaolino priedo jam pagaminti panaudotas 70 kgm3 rišamosios medžiagos
kiekis Cementinio termoizoliacinio kompozito šilumos laidumo koeficientas siekia 007Wm∙K
esant tankiui 245 kgm3 ir gniuždymo stipriui apie 02 MPa
5 Sukurta lakšto apdailinio sluoksnio modifikuoto specialiais priedais formavimo mišinio sudėtis
kurioje 90 rišamosios medžiagos (RM) masės sudaro portlandcementis ir 10 - MK o kompozito
RM ir smulkių iki 2 mm stambumo PS granulių tūrių santykis sausame mišinyje yra 11 Sukietėjusio
skiedinio tankis 1420 kgm3 gniuždymo stipris 38 MPa
6 Nustatytas porėtų užpildų PS ir PPS granuliometrinės sudėties ir jų tūrių santykio poveikis
termoizoliacinio lakšto vidutinio sluoksnio struktūrai ir savybėms Mažiausia kompozito šilumos
laidumo koeficiento vertė (0075 Wm∙K) gaunama tuo atveju kai pūsto stiklo 4divide8 mm frakcijos
granulės padengtos porizuota cementine tešla (esant cemento sąnaudom ne daugiau kaip 100 kgm3)
tarpusavyje jungiasi lietimosi taškuose ir formuoja standų kompozito bdquokarkasąldquo o analogiškai
padengtos smulkios (iki 2 mm stambumo) PPS granulės užpildo laisvus tarpus tarp stambesnių PS
granulių (esant PS ir PPS tūrių santykiui 31) tokiu būdu išvengiant tiesioginių šalčio tiltelių per
porizuotą matricą
28
8 Literatūra
Antonovič V Goberis S The effect of different admixture of the properties of refractory conerefe
with portland cement Material science (Medžiagotyra) 4(9) 2003 379-382 p
Asthana R Kumar ADahotre N B2006 Materials Processing and Manufacturing Science
Amsterdam Butterworth-Heinemann 628 p
bdquoAstra ndash polskaldquo firmos tinklalapis internete httpwwwastra-polskacom
Brykov A S Kamaliev R T Mokeev M V 2010 Influence of ultradispersed silica on portland
cement hydration Russian Journal of Applied Chemistry 83(2) 208minus213
Capener J C-M 2009 Properties of Modern Rendering Systems Based on Mineral Binders
Modified by Organic Admixtures Concrete Repair Rehabilitation and Retrofitting II ndash Alexander et
al (eds) Taylor and Francis Group London 863 ndash 869
Davraz M Gunduz L 2005 Engineering properties of amorphous silica as a new natural pozzolan
for use in concrete Cement and Concrete Research 35(7) 1251ndash1261
Du L Folliard K J 2005Mechanisms of entrainment in concrete Cement and Concrete Research
35(8)1463 ndash 1471
Hernaudes-Olivares F Mayer-Lobo P 2011 Experimental Assessment of Comercial One-coat
Renders for Buildings Facades Construction and Building Materials 22 (1) pp 156 ndash 162
Hilal A AThom N H Dawson A R 2015 On void structure and strength of foamed concrete made
without with additives Construction and Building Materials 85 157 ndash 164
Houst Y F Bowen P Perche F Kauppi A Borget P Galmiche L Meins J F Lafuma F
Flatt R J Schober I Banfill P FG Swift D S Myrvold B O Petersenf B G Reknes K
2008 Design and function of novel superplasticizers for more durable high performance concrete
(Superplast Project) Cement and Concrete Research 38(10) 1197 ndash 1209
Hurley J A 2003 UK market survey for foam glas Published by The Waste and Resource Action
Programme The Old Academy 114 p Prieiga per internetą httpwwwwraporguk
Kligys M Laukaitis A Sinica M Sezemanas G Dranseika N 2008 Investigations into the fire
hazard of a composite made from aerated concrete and crushed expanded polystyrene waste
Mechanics of Composite Materials 44(2) 173 ndash 180
Kligys M 2009 Kompozitinės medžiagos iš poringosios cemento tešlos ir trupinto polistireninio
putplasčio gamybos technologija ir savybės Daktaro disertacija Vilnius 137 p
Landensivu J 2012 Durability properties and actual deterioration of Finish concrete fasades and
balcones Thesis for the degree of doctor of science in technology Tampere university of technology
117 p
Lauzon M Garcia-Ruiz P A 2009 Evaluation of Capillary Water Absorbtion in Rendering Mortars
with Powdered Waterproofing Additives Construction and Building Materials 23 (10) 3287 ndash 3291
Lianxiang D Kevin J 2005 Mechanizm of air entrainment in concrete Cement and Concrete
research (35) 1463-1471 p
Limbachiya M Meddah M S Fotiadou S 2012 Performance of granulated foam glass concrete
Construction and Building materials 28(1) 759ndash768
LST EN 197-12011 Cementas 1 dalis Įprastinių cementų sudėtis techniniai reikalavimai ir atitikties
kriterijai
LST EN 196-62010 Cemento bandymų metodai 6 dalis Smulkumo nustatymas
29
LST EN 196-32005 Cemento bandymų metodai 3 dalis Rišimosi trukmių ir tūrio pastovumo
nustatymas
LST EN 933-12002 Užpildų geometrinių savybių nustatymo metodai 1 dalis Granulometrinės
sudėties nustatymas Sijojimo metodas
LST EN 933-22001 Užpildų geometrinių savybių nustatymo metodai 2 dalis Granulometrinės
sudėties nustatymas Analiziniai sietai Vardiniai akelių matmenys
LST ISO 3310-12003 Laboratoriniai sietai Techniniai reikalavimai ir bandymai 1 dalis
Laboratoriniai pinto metalinio vielinio tinkle sietai (tpt ISO 3310-12000) LST EN 1097-62003
Užpildų mechaninių ir fizikinių savybių nustatymo metodai 6 dalis Dalelių tankio ir įmirkio
nustatymas
LST EN 1015-3+A12004 Methods of Test for Mortar for Masonry ndash Part 3 Determination of
Consistence of Fresh Mortar (by Flow Table)
LST EN 1015-102004 Methods of Test for Mortar for Masonry ndash Part 10 Determination of Dry
Bulk Density of Hardened Mortar
LST EN 1015-112002 Methods of Test for Mortar for Masonary ndash Part 11 Determination of
Flexural and Compressive Strength of Hardened Mortar
LST EN 1015-182003 Methods of Test for Mortar for Masonary ndash Part 18 Determination of Water
Absorption Coefficient Due to Capillary Action of Hardened Mortar
LST EN 1015-122004 Methods of Test for Mortar for Masonary ndash Part 18 Determination of
Adhesive Strength of Hardened Rendering and Plastering Mortars on Substrates
LST EN 120892013 Statybiniai termoizoliaciniai gaminiai Elgsenos lenkiant nustatymas
LST EN 16022013 Statybiniai termoizoliaciniai gaminiaiTariamojo tankio nustatymas
LST EN 826 Statybinės termoizoliacines medžiagos Stiprio gniuždant nustatymas
LST EN 126642002 Šiluminės statybinių medžiagų ir gaminių charakteristikos Šiluminės varžos
nustatymas apsaugotos karštosios plokštės ir šilumos srauto matuoklio metodais Vidutinės ir mažos
šiluminės varžos sausi ir drėgni gaminiai
LST EN ISO 125712013 Hygrothermal Performance of Building Materials and Products -
Determination of Hygroscopic Sorption Properties
LST CENTS 772 -222006 Mūro gaminių bandymo metodai 22 dalis Keraminių mūro gaminių
atsparumo šalčiui nustatymas
LST L 1413112005 Statybinis skiedinys Bandymo metodai Atsparumo šalčiui nustatymas
LVS 203-22005 Sakret stiklo audinio armavimo tinklelis
Marčiukaitis G 2007 Statybinės medžiagos ir konstrukcijos Paskaitų konspektas Vilnius 88 p
Mисников O С Тимофеев АВ Черткова ЕЮ 2011 Гидрофобизация минеральных
дисперсных материалов добавками на основе торфа Труды Инсторфа 2 (55)15 ndash 33
Oğuzhan Keleştemur Bahar Demirel 2015 Effect of metakaolin on the corrosion resistance of
structural lightweight concrete Construction and Building Materials 81172 - 178
Quercia G Huumlsken G Brouwers H J 2012 Water demand of amorphous nanosilica and its
impact on the workability of cement paste Cement and Concrete Research 42(2) 344ndash357
Paruta V A Brynzin E I 2009 Manual on Designing and Erecting of Buildings using the Products
with Trademark UDK GAZOBETON Dnepropetrovsk 213 p
30
Ramachandran V S 1998 Superplasticizersproperties and applications in concrete Ottawa
Materials Technology LaboratoryCANMET
Ries J 2008 Structural lightweight aggregate and concrete Structure June 62-63
Ru Ji Zuotai Zhang Yang He Lili Liu Xidong Wang 2015Synthesis characterization and modeling
of new building insulation material using ceramic polishing waste residue Construction and Building
Materials 85 119 ndash 126
Сеземан Г Синица М Клигис М Шепутите-Юцике Ю Вайткус С Мечай А 2013
Цементные строительные композиты на основе лёгких заполнителей из техногенного сырья
Материалы международной научно ndash технической конференции laquo Наука и технология
строительных материалов состояние и перспектива их развития raquo 27-29 ноября Минск
БГТУ 21 ndash 24
Sezemanas G Sinica M Zacharčenko P Pivenj N Mikulskis D Kligys M 2013 Influence
of zeolite additive on the properties of plaster used for external walls from autoclaved aerated
concrete Materials Science (Medžiagotyra) 19(2) 222ndash229
Синица М Шепутите-Юцике Ю Сеземан Г Клигис М Мечай А 2013 Особенности
выполнения ограждающих конструкций с использованием заливной теплоизоляции на основе
гранул вспученного стекла Материалы международной научноndash технической конференции laquo
Наука и технология строительных материалов состояние и перспектива их развития raquo 27-29
ноября Минск БГТУ 69 ndash 72
Sinica MSezemanas GKligys M Česokas S 2007 Investigation of hydro ndash and higro ndash sorption
properties of silicate masonry products Materials Science (Medžiagotyra) 13(3) 229ndash 234
Sinica M Sezemanas G Chesnauskas V 2005 Influence of Air Absorbing Additive on Plaster
Layer Properties Designated to Cover Partions Built from Autoclave Porous Concrete Blocks
Chemical Technology (Cheminė technologija) 4 (38) 91 ndash 95
Sinica M Laukaitis A Sezemanas G Kligys M 2008 Operational Properties of a Heat-insulation
Composite with Expanded Polystyrene Crumbs Mechanics of Composite Materials 4 (44) 415 ndash 424
Sinica M Sezeman G Mikulskis D Kligys M Česnauskas V Zacharčenko P Kuprijenko
P Ščerbina N Pivenj N 2009 Investigation of the composite material with inclusions of
autoclaved aerated concrete chips Materials science 15 ( 4) 356ndash362
Sinica M Sezeman G Zakharchenko P 2012 Daugiasluoksnė lauko atitvara ir jos džiovinimo
būdas Patentas LT5837B
Стерлятов АН 2007 Совместный тепло- и влаго- перенос в ограждающих конструкциях
зданий из газобетона Дисертация кандидата технических наук Новосибиpск 167 с
Tobon J I Paya Jordy Restrepo O J 2015 Study of durability of portland cement mortars blended
with silica nanoparticles Construction and Building Materials 80 92 - 97
STR 205012005 Pastatų atitvarų šiluminė technika Statybos technikos reglamentai Statybos ir
urbanistikos ministerija Vilnius 2005 109p
STR 201102007 Išorės tinkuojamos sudėtinės termoizoliacinės sistemos Statybos technikos
reglamentai Statybos ir urbanistikos ministerija Vilnius 2007 p
Šadauskienė J Ramanauskas J Stankevičius V 2003 Effect of hydrophobicmaterials on water
impermeability and drying of finish brick mansory Material science (medžiagotyra) 9 (1) 94 - 98
Ungkoon Y Sittipunt Ch Namprakai P Jetipattaranat W Kim KS Charinpanitkul T 2007
Analysis of microstructure and properties of autoclaved aerated concrete wall construction materials
Journal of Industrial and Engineering Chemistry 13(7) 1103ndash1108
31
Weigler H Karl S 1980 Structural lightweight aggregate concrete with reduced density-
lightweight aggregate foamed concrete The International Journal of Lightweight Concrete 2 101ndash
104
Xu Y Chung D D L 1999a Effect of admixtures on the thermal and thermomechanical behaviour
of cement paste ACI Materials Journal 96(4) 455minus461
Xu Y Chung D D L 2000a Improving silica fume cement by using silane Cement and Concrete
Research 30(8) 1305- 1311
Zain M F M Safiuddin Md Mahmud H 2000 Developement of high performance concrete
using silica fume at relatively high water-binder rations Cement and Concrete Research 30(9) 1501
ndash 1505
Захарченко П Синица М Сеземан Г Чеснаускас В 2009 Изменение влажности стеновых
конструкций из ячеистобетонных блоков с системой скреплённой теплоизоляции Будiвельнi
матерiали вироби та санiтарна технiка науково-технiчний збiрник Киев Товариство
laquoЗнаниеraquo Украiни (23) 50 ndash 53234
32
9 Komandiruočių ataskaita
Vykdant kalendoriniame plane numatytus darbus buvo du kartus važiuota į Čekija pas Projekto
partnerius
Su Projekto partneriais iš Čekijos buvo bendraujama elektroniniu paštu per skaipą bei betarpiškai
susitinkant komandiruočiu metu
2014-11-2 iki 11-6 d du projekte dalyvaujantys mokslininkai ndash Projekto koordinatorius Marijonas
Sinica ir vyriausiasis mokslo darbuotojas Sigitas Vėjelis vyko į Prahą bei Libereco technikos
universitetus pas Projekto partnerius ndash mokslininkus Eva Burgetova ir Janą Novaką Susitikimo metu
numatėme bendrus darbus kuriuos turėtume atlikti vykdant Eureka Projektą Mokslinės dalies
vadove Eva Burgetova sutiko būti mūsų Projekto doktorantės Jurgos Šeputytės-Jucikės praktikos
Prahos technikos universitete vadove Praktikos metu kartu su vadove buvo atliekami cementinio
termoizoliacinio kompozito struktūrinia tyrimai įvertinant sudėtinių komponentų tarpusavio jungties
pobūdį Libereco technikos universitete su Projekto partneriu Janu Novaku aptarėme
bendradarbiavimo galimybes kartu atliekant akustinių perdangų smūginių garsų slopinimo sistemų
tyrimus Susitikimuose dalyvavo ūkio subjekto atstovas ndash Projekto partneris Vaclovas Vachuška
2015-05-19 iki 05 -24 d į komandiruotę vyko 3 Projekte dalyvaujantys mokslininkai- M Sinica vyr
mokslo darbuotojas Modestas Kligys tyrėja-doktorantė Jurga Šeputytė ndash Jucikė Komandiruotės
tikslas buvo pratęsti bendradarbiavimą tarp Pojekto partnerių Buvo nuvežti Lietuvoje suformuoti
bandiniai kad Libereco universitete būtų galima atlikti triukšmo slopinimo sistemos elementų
dinaminio standžio matavimus Šie tyrimai yra tęsiami Komandiruočių metu Čekijos ūkio subjekto
atstovas Vaclovas Vachuška supažindino su porėtų granulių gamyba iš maltų šlako atliekų ir kartu
numatėme jų panaudojimo galimybę akustinių grindų konstrukcijose bei sieninių panelių gamyboje
10
monomolekuliniu sluoksniu Polikarboksilatinių superplastiklių aukšta dispergavimo geba aiškinama
didesnio kiekio uždaryto tarp cemento dalelių vandens išsilaisvinimu į aplinkinį tirpalą Ir nors
plastikliai lėtina cemento hidratacijos procesą tačiau galutiniame jų poveikyje suformuoti gaminiai
įgauna didesnį mechaninį stiprumą (Ramachandran 1998 Houst et al 2008)
Jei ruošiant cemento mišinius naudojami OĮP tai susidarę oro burbuliukai sukimba su hidratuoto
cemento dalelėmis kurių masė padeda disperguoti oro burbuliukus mišinyje ir tuo pačiu mažina jų
polinkį slinkti prie paviršiaus t y flotacijos jėga mažina dalelių nusėdimo galimybes ir greitį
(Lianxiang and Kevin 2005) Priklausomai nuo cemento dalelių sunkio ir įtrauktų oro burbuliukų
kiekio gauname atitinkamo tankio cementinę tešlą kuri sukietėjusi sudaro porėtą betoną (Sinica et al
2005) Atkreipiamas dėmesys į tai kad cementinės tešlos porizacijos procese svarbų vaidmenį vaidina
vanduo Vandens kiekis daro tiesioginį poveikį betono mišinio slankumui Didėjant slankumui
cementinė tešla geba įtraukti didesnį oro kiekį ir tuo pačiu didinti jos porėtumą Tačiau jei betono
mišinio slankumas viršija 150 mm didesni oro burbuliukai dėl plūdurumo jėgų pasidaro mažiau
stabilūs ir bendras oro kiekis betono mišinyje sumažėja (Du and Folliard 2005) Kitas OĮP kaip PAM
poveikis yra kai kurių hidrofobinių dalelių dėl tirpalo paviršiaus įtempimo sumažinimo
hidrofilizacija Rezultate šių dalelių paviršius legvai ir kokybiškai pasidengia cementiniu skiediniu
kas be OĮP butų atlikti problematiška (Kligys 2009)
Betonų stiprumo didinimui ir jų tankio mažinimui yra naudojami pucolaniniai priedai Tai yra aktyvūs
mineraliniai priedai kurie kambario temperatūroje reaguoja su Ca(OH)2 Šių reakcijų metu susidaro
kalcio hidrosilikatai hidroaliuminatai ir kt hidratai kurie didina cementinio akmens stiprumą
Pucolaninėse medžiagose pagrindiniai aktyvūs komponentai yra Al2O3 SiO2 Fe2O3 (Xu and Chung
2000a Brykov et al 2010) Pagal saveiką su Ca(OH)2 yra priedai kurių pagrindą sudaro amorfinis
SiO2 (diatomitai trepeliai opokos SiO2 mikrodulkės ir kt) priedai kurių pagrindą sudaro degtas
molis ndash metakaolinas pelenai šlakai ir kt bei priedai kurių pagrindą sudaro stiklo būsenos silikatai
ir aliumosilikatai (tufai penzos ir kt Zain et al 2000) Reikia atkreipti dėmesį į tai kad degto molio
pagrindinis komponentas ndash inertinis kaolinitas ndash dehidratuojasi ir pereina į aktyvų amorfizuotą
metakaolinitą (Al2O3 2SiO2 Quercia et al 2012) Jam reaguojant su kalkėmis Ca(OH)2 susidaro
hidrogelenitas (2CaO∙Al2O3 SiO2∙8H2O) ir C-S-H(1) kurie lemia pirminį cemento tešlos kietėjimą ir
stiprį nes jo hidratacijos greitis yra didesnis nei amorfinių SiO2 pucolanų (Davraz and Gunduz 2005)
(Oğuzhan Keleştemur and Bahar Demirel 2015) šaltinyje tirtas metakaolino poveikis betono
savybėms Nustatyta kad iki 15 metakaolino pakaitalas gali šiek tiek atlikti superplastiklio
funkcijas užtikrina betono smulkiųjų porų susidarymą ir didina jo ilgaamžiškumą Išsamiai
metakoalino ir ir pelenų kompleksinio priedo poveikį mišinių ir betonų savybių gerinimui mišinių
rišimosi ir kietėjimo laikui tyrė D Šnelson ir kt Nustatyta kad mišinių konsistencijai pagrindinę
įtaką turi metakaolinas
Įvairių naturalių pucolaninių priedų poveikį keičiant jais portlandcementį ištyrė Kenal Celik ir kt
Nustatyta kad šie priedai kurių sudėtyje yra aktyvių aliuminio ir silicio oksidų gali būti efektyviai
panaudoti gaminant stabilių savybių produktus gerinant betono mišinių plastiųkumą bei gaminių
stiprumines savybes Pucolanų panaudojimas betonuose reikalauja padidinto vandens kiekio
formavimo mišiniuose todėl patariama vartoti vandens poreikį mažinančių priedų Apie pucolaninių
priedų poveikį betono savybėms yra paskelbta nemažai duomenų įvardijančių jų teigiamą poveikį
betono savybėms (Jorge ITobon at al 2015 Ameer A Hilal et al 2015 Ru Ji et al 2015)
Įvertinant orą įtraukiančių pucolaninių ir plastifikuojančių priedų poveikį cementinės tešlos ir betono
savybėms bei plonasluoksnių lakštų formavimo specifiką ir mūsų anksčiau atliktų tyrimų rezultatus
buvo parinkti tokie efektyvūs modifikuojantieji priedai
- OĮP bdquoUfapore TCOldquo priedas kurio kiekis užtikrina PPS trupinių hidrofilizaciją ir smulkių porų
susidarymą termoizoliacinio kompozito matricoje
- pucolaninis cemento (10) pakaitalas - MK mažinantis cementinės tešlos ir cementinio akmens
tankį didinantis skiedinio klampą ir stimuliuotis produkto stiprio augimo greitėjimą
- naujos kartos polikarboksilatinis superplastiklis Castament FS-40 kurio 02
portlandcemenčio masės kiekis palengvina lakštų sluoksnių formavimą ir didina galutinio produkto
stiprį
11
Šiame darbe pateikiamas visų išvardintų priedų poveikis cementinių termoizoliacinių kompozitų ir
lakštų sluoksnių savybėms Ir tarplakštinių ir lakštų termoizoliacinių kompozitų matricą sudaro porėta
cementinė tešla o lengvuoju užpildu tarnaja dirbtinių arba technogeninių medžiagų porėtos granulės
((polistireninio putplasčio panaudotos taros trupiniai bei sferinės pūstojo stiklo granulės pagamintos
iš stiklo duženų) Weigler and Karl 1980 Синицa et al 2013 Limbachiya and Meddah 2012))
Naudojant bei utilizuojant šiuos užpildus kartu būtų sprendžiama ir ekologinė problema (Сеземан еt
al 2013) Preleminariai išmatuotas sukurto kompozito šilumos laidumo koeficientas siekia apie 007
WmmiddotK kas užtikrina 7 m2WK sienos šiluminę varžą esant jos storiui 05 m
Mūsų darbo objektas ir tikslas ndash cementinių ir termoizoliacinių kompozitų ir apdalos lakštų sluoksnių
sudėčių parinkimas ir savybių tyrimas bei lakštų gamybos technologijos sukūrimas
2 Žaliavos ir tyrimų metodika
21 Žaliavos
Termoizoliaciniams kompozitams paruošti naudotas UAB bdquoAkmenės cementasldquo CEM I 425 R
markės portlandcementis atitinkantis LST EN 197-12011 standarto reikalavimus Cemento cheminė
ir mineralinė sudėtys bei charakteristikos pateiktos 1 lentelėje
1 lentelė Portlandcemenčio sudėtys ir charakteristikos
Cheminė sudėtis
SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO K2O+Na2O SO3 Kaitmenys Netirpmenys
2076 612 337 6350 401 103 080 023 007
Mineralinė sudėtis Rišimosi trukmė min Savitasis paviršius cm2g
C3S C2S C3A C4AF Pradžia Pabaiga 4200
4854 1529 1040 1017 140 190
Metakaolinas (MK) ndash įmonės UAB Stikloporasldquo technologinė atlieka gauta pūsto stiklo granulių
gamybos metu Savitasis MK paviršius ndash 8650 cm2g piltinis tankis ndash 480 kgm3
Kaip rišamoji medžiaga (RM) buvo naudoti abiejų cementų bei metakaolino kaip 10 cemento
pakaitalo sausieji mišiniai
Cemento ir užpildų tarpusavis turinis santykis kompozituose bei VC santykis buvo nustatomas
eksperimentiniu keliu atsivelgiant į technologines kompozito gavimo galimybes bei jo užsiduotų
savybių verčių
Orą įtraukiantis priedas (OĮP) naudojamas termoizoliaciniam sluoksniui suformuoti ndash bdquoUfapore
TCOldquo balti milteliai turintys 94 aktyviosios medžiagos Priedo kiekis iki 01 RМ masės
Polikarboksilatinis superplastiklis naudojamas visuose kompozituose - Castament FS-40 ndash gelsvi
milteliai Priedo kiekis ndash 02 RM masės
Pagalbinės medžiagos Stiklo audinio bdquoSakretldquo firmos armavimo tinklelis akelių dydis ndash 4 x 4 cm
atitinkantis LVS 203-22005 Latvijos standarto
Kaip užpildas taip pat naudotos 3-jų skirtingų frakcijų ir piltinio tankio pūstojo stiklo granulės (2
lentelė) pagamintos UAB bdquoStikloporasldquo ir polistireninio putplasčio taros smulkūs trupiniai iki 2 mm
dydžio
12
2 lentelė PS ir PPS granulių frakcijos tankis ir šilumos laidumas
Grūdelių skersmuo mm Piltinis tankis kgm3 Šilumos laidumo koeficientas WmmiddotK
PS iki 2 190 0077
PS 4divide8 140 0059
PPS 8-16 120 0052
PPS iki 2 15 0038
22 Tyrimų metodika
Portlandcemenčio rišimosi trukmė buvo nustatyta remiantis standartine metodika LST EN 196-
32005 о savitasis paviršius ndash Bleino prietaisu pagal (LST EN 1097-62010) metodiką
Užpildų (pūstojo stiklo ir polistireninio putplasčio granulių) piltiniai tankiai buvo nustatomi remiantis
(LST EN 3310-12003) Modifikuotos cementinės tešlos egzoterminiam efektui tirti buvo naudojami
laboratorijoje sukonstruotas temperatūros matavimo prietaisas ir sukurta metodika (Antonovič and
Goberis 2003) Rišamoji medžiaga (RM) buvo ruošiama sausai maišant portlandcementį su 10
metakaolino pakaitalu laboratorinėje bdquoVarimixer bearldquo maišyklėje 3 min esant 60 apsmin maišyklės
veleno sukimosi greičiui Ruošiant formavimo mišinius RM kartu su vandeniu ir modifikuojančiais
priedais (FS-40 visuose atvejuose OĮP ndash formuojant termoizoliacinį sluoksnį) buvo maišoma dar 1
min o supylus užpildus (PS visuose atvejuose PPS - formuojant tik termoizoliacinį sluoksnį) dar 2
min esant tam pačiam sukimosi greičiui
Kompozitų formavimo mišiniai buvo ruošiami MXP 1602E maišyklės pagalba (esant jos sukimosi
ašies greičiui 225 apsmin) permaišant 2 min bėgyje visus komponentus (cementą vandenį ir
priedus OĮP ir superplastiklį) išskyrus porėtus užpildus Užpildai buvo dedami į mišinį pačiam
maišymo gale ir maišymas trukdavo dar 5 min esant 60 apsmin greičiui Mišiniai buvo supilami į
skirtingų matmenų formas iš kurių sukietėję bandiniai buvo išformuojami po 2 parų Tolesnis jų
kietėjimas vyko ant grotelių virš vandens klimatinėje kameroje 26 parų bėgyje esant temperatūrai
(20plusmn3) ordmC Po to bandiniai buvo džiovinami 105ordm C temperatūroje (bandiniai su PPS užpildu - iki 50
ordmC) iki pastoviosios masės ir buvo nustatomos jų savybės Sausasis tankis gniuždymo ir lenkimo
stipriai buvo nustatomi taikant (LST EN 1602+ AC+P LST EN 826 LST EN 12089) metodikas
Nustatant kompozito stipruminių savybių vertes buvo pasinaudota komputerizuota įranga
ldquoHaunsfield ndash H10KS)
Bandinių šilumos laidumo koeficientas λ10 buvo nustatomas pagal (LST EN 12664+AC+P) prietaiso
bdquoλ ndash meter EP500ldquopagalba (bandinių matmenys ndash 400x400x100mm)
Naudotų priedų poveikį cementinei matricai (cemento mineralų hidratacijos egzoterminiam efektui)
nustatyti buvo naudotasi (Antonovich and Goberis 2003) metodika išlaikant eksperimento metu
vienodą (037) VC santykį
Kompozito bandinių sorbcinis drėgnis buvo nustatomas pagal (LST EN ISO 1257) metodiką iš-
laikant bandinius (20 plusmn3)ordmC temperatūroje virš K2CO3 NaBr (NH4)2SO4 ir K2SO4 tirpalų kurių
sočiųjų garų drėgnis siekė atitinkamai 43 58 81 ir 94
Sukietėjusių kompozitų struktūrai bei kontakto zonos su pagrindu analizei atlikti naudotas
kompiuterizuotas optinis mikroskopas Motic su skaitmenine kamera (didinimas iki 100 kartų)
Rentgeno struktūriniai tyrimai atlikti difraktometru DRON-7 kurio antikatodas varinis filtras -
nikelinis anodo įtampa ndash 30 kV anodo srovė 12 mA goniometro plyšeliai (05 1 15)mm smailių
iššifravimui naudota ICDD duomenų bazė
3 Eksperimentinė dalis
31 Termoizoliacinis kompozitas su PS ir PPS granulėmis
Formuojant kompozitus su skirtingomis PS granulių frakcijomis reikėjo surasti optimalų frakcijų
tarpusavio santykį Kadangi lengvus užpildus patogiausia matuoti tūrio vienetais bei apribojus
13
cemento sąnaudas iki 150 kgm3 (cemento piltinis tankis 1130 kgm3) ir prilyginus visą sausųjų
komponentų tūrį 100 (atitinkančių 5 tūrio dalims) gavome kompozito sudėtis pateiktas 3 lentelėje
Siekiant nustatyti lengvojo kompozito užpildo frakcijos stambumo ir kiekio poveikį kompozito
tankiui ir stipriui buvo tiriami kompozito bandiniai suformuoti pagal K-1divideK-6 sudėtis (3 lentelė)
OĮP kiekis formavimo mišiniuose buvo didesnis nei kompozitų su AAC trupiniais atveju ir siekė
0045 cemento masės todėl kad reikėjo hidrofilizuoti užpildo granules bei gauti lengvesnę
porizuotą matricą (2 pav)
3 lentelė Kompozitų su pūstojo stiklo granulėmis sudėtys
Kompozito
šifras
Sudėtis
Cementas tūrio dalys
PS granulių frakcijų tūrių dalys
PPS granulių tūrio dayis
8divide16 mm 4divide8 mm le4 mm le4 mm
K-1 083 500 - - -
K-2 083 - 500 - -
K-3 083 - - 500 -
K-4 083 166 166 166 -
K-5 083 250 125 125 -
K-6 083 300 100 100 -
K-7 057 279 - - 221
K-8 048 279 - - 221
K-9 04 279 - - 221
K-10 036 310 100 - 090
K-11 036 300 100 - 100
2 pav OĮP kiekio poveikis cementinės tešlos tankiui (Kligys 2009 Sinica et al 2009)
Atliktų tyrimų rezultatai rodo kad termoizoliacinio kompozito tankis pagrinde priklauso nuo
cementinės matricos kiekio kompozite ir beveik nepriklauso nuo pūstojo stiklo granulių frakcijos
stambumo Pavyzdžiui formuojant kompozitą kuriame cemento ir pūstojo stiklo granulių tūrinis
santykis siekia 0834 gaunamų kompozito bandinių tankis kinta nuo 390 kgm3 kai naudojamos
8divide16 mm stambumo granulės iki 410 kgm3 kai naudojamos le 4 mm stambumo granulės (3 lentelė
K-1divideK-3 kompozito sudėtys)
Analogišką tankį (390 kgm3) gauname naudojant užpildo frakcijų mišinį kuriame stambių vidutinių
ir smulkių pūsto stiklo granulių tūrinis santykis siekė 133133133 (4 lentelė K-4 kompozito
sudėtis) Ir tik padidinus stambios frakcijos pūstojo stiklo granulių tūrį mišinyje iki santykio 211
kompozito tankis sumažėjo iki 370 kgm3 (4 lentelė K-5 kompozito sudėtis) o kai stambių granulių
tūrinis santykis dar padidėjo iki 240808 gavome lengvąjį termoizoliacinį 320 kgm3 tankio
14
kompozitą (3 lentelė K-6 kompozito sudėtis) Suformuotų skirtingo tankio kompozito bandinių
gniuždymo stiprio vertės pateiktos 3 paveiksle
3 pav Termoizoliacinio kompozito bandinių gniuždomasis stipris Kompozito bandinių šifrai atitinka 3
lentelės duomenis
Kaip rodo 3 pav rezultatai didžiausiu stipriu (09 MPa) pasižymi 410 kgm3 tankio kompozitas K-1
(3 pav K-1 stulp) Esant kompozito tankiui 320 kgm3 jo gniuždomasis stipris yra dar pakankamas
ndash 035 MPa (3 pav K-6 stulp) Suformuoti kompozito K-1 divide K-6 bandiniai pateikti 4 pav Matome
kad gautų kompozitų struktūra yra vienalytė t y užpildų ir rišamosios medžiagos tarpusavio santykis
yra adekvatus
Siekiant gauti kuo mažesnį kompozito šilumos laidumo koeficientą mažinome jo tankį Gauto
kompozito gniuždomojo stiprio esama atsarga (pakanka 02 MPa) leido tai padaryti palaipsniui
mažinant portlandcemenčio kiekį nuo 150 kgm3 iki 100 kgm3 kompozite (4 lentelė) bei panaudojant
vietoje smulkiosios (le4 mm) PS granulių frakcijos smulkiąją (le4 mm) PPS trupinių frakciją (4
lentelė K-7divideK-10 kompozito sudėtys) bei panaudojus tarpinę (4divide8 mm) pūsto stiklo granulių frakciją
(4 lentelė K-11 kompozito sudėtis)
K-1 K-2 K-3
K-4 K-5 K-6
4 pav Kompozito bandinių suformuotų pagal K-1divideK-6 sudėtis struktūra
15
4 lentelė Palengvinto termoizoliacinio kompozito savybės
Kompozito
Šifras Tankis kgm3
Stipris MPa Šilumos laidumo koeficientas λ10 WmmiddotK
Gniuždymo Lenkimo
K-7 305 072 026 0114
K-8 260 039 019 0105
K-9 250 030 018 0095
K-10 245 026 017 0070
K-11 240 020 015 0069
Pastaba kompozito sudėtys atitinka 5 lentelės sudėtims
Apsistoti ties K-11 kompozito sudėtimi padėjo jo struktūros tyrimai Kompozito bandinių (K-7divideK-
10) skerspjūvio nuotraukos (5 pav) parodė kad užpildo grūdeliai netolygiai pasiskirstė cementinėje
matricoje o kai kur tarp matricos ir užpildų pasitaiko oro tuštumų
K-7 K-8 K-9
K-10 K-11
5 pav Kompozito bandinių suformuotų pagal K-7divideK-11 sudėtis struktūra
Įvertinus šiuos trūkumus kompozito struktūroje buvo atliktas K-10 sudėties koregavimas
portlandcemenčio kiekis liko toks pat (100 kgm3) o tam kad pasiekti tolygų užpildų pasiskirstymą
bei išvengti oro tuštumų struktūroje buvo palaipsniui didinamas pūsto stiklo stambios frakcijos kiekis
(nuo 126 iki 300 tūrio dalių) bei pridėta 1 tūrio dalis 4divide8 mm skersmens pūsto stiklo granulių ty
abiejų frakcijų pūsto stiklo granulių ir polistireninio putplasčio smulkios frakcijos tarpusavio tūrinis
santykis sudarė 311 (3 ir 4 lentelės K-11) Atlikti šio kompozito savybių tyrimai parodė kad esant
jo tankiui 240 kgm3 gniuždomasis stipris siekia 02 MPa o šilumos laidumo koeficientas ndash 0069
WmmiddotK (3 lentelė K-11)
Tolesni kompozito tyrimai buvo atlikti kompleksiškai nustatant rišamosios medžiagos ir užpildo
(pūsto stiklo granulių bei polistireninio putplasčio taros trupinių kiekio poveikį kompozitų tankiui
stiprumui šilumos laidumui laidumui vandens garams susitraukimui džiūstant bei atsparumo šalčiui
Bandinių formavimo sudėtys pateiktos 5 lentelėje o gauti tyrimų duomenys 6 7 8 9 10 ir 11
paveiksluose
16
5 lentelė Kompozitinės medžiagos formavimo mišinių sudėtys
Kompozito
sudėties Nr
Rišamosios
medžiagos
kiekis kgm3
Pūstojo stiklo granulių tūrinis santykis
Polistireninio putplasčio
taros granulių tūrinis
santykis
(8divide16) mm (4divide8) mm (0divide2) mm (0divide2) mm
1 700 3 1 1 -
2 1000 3 1 1 -
3 1300 3 1 1 -
4 700 3 1 - 1
5 1000 3 1 - 1
6 1300 3 1 - 1
Pastaba Užpildų kiekis bandiniuose (100) buvo prilygintas 5 tūrio dalims
6 pav Rišamosios medžiagos kiekio priklausomybė kompozitų tankiui
7 pav Kompozitų tankio priklausomybė šilumos laidumui
Tankio ir šilumos laidumo koeficiento mažiausios vertės priklauso nuo rišamosios medžiagos kiekio
esant 70 kgm3 ir panaudojus polistireninio putplasčio granules gaunamas mažiausias tankis tuo pačiu
ir mažiausia šilumos laidumas Šiuo atveju kompozitų stiprumas būna mažiausias bet pakankamas
užsiduotoms vertėms (8 pav) ty stipris gniuždant siekia virš 03 MPa o stipris lenkiant ndash 015 MPa
(9 pav) Tuo atveju kompozitų atsparumas šalčiui net po 100 šaldymo ciklų didina kompozitų stiprį
gniuždant (dėl tolesnio cemento mineralų hidratacijos proceso vykstančio bandymo metu) (10 pav)
Analizuojant kompozitų struktūrą po 100 šaldymo ciklų jokių suirimo požymių nepastebime tai
reiškia jog kompozitai atsparūs šalčiui (11 pav) Atsparumas šaldymui bandymas 4 5 sudėties
kompozitams dar vyksta todėl rezultatai nepateikti
17
8 pav Rišamosios medžiagos kiekio priklausomybė kompozitų vidutiniam gniuždymo stipriui
9 pav Rišamosios medžiagos kiekio priklausomybė kompozitų vidutiniam lenkimo stipriui
10 pav Kompozitų vidutinio gniuždymo stiprio priklausomybė nuo šaldymo ciklų
a b c d 11 pav Kompozitai po 100 šaldymo ciklų a ndash 1 sudėtis b ndash 2 sudėtis c ndash 3 sudėtis d ndash 6 sudėtis
18
32 Lakštų rišamosios medžiagos parinkimas ir savybių tyrimas
Šie tyrimai labai aktualūs lakšto apdailino sluoksnio formavimo mišiniui kurį kaip tik ir sudaro
portlandcementis FS40 polikarboksilatas ir 10 portlandcemenčio keičiantis MK Technologiškai
yra svarbu kad formuojant po pirmo pasluoksnio suformavimo galima būtų kuo greičiau įspausti
armuojantį stiklo audinio tinklelį į cementinę tešlą Tai padėjo atlikti 10 portlandcemenčio
keičiantis MK ir 02 PC masės polikarboksilatinio superplastiklio FS ndash 40 priedas
FS-40 polikarboksilatinio superplastiklio ir MK poveikis portlandcemenčio mineralų hidratacijai
pateiktas 12 pav
12 pav Egzotermijos efekto temperatūrų kaitos priklausomybė nuo laiko 1 ndash PC 2 ndash PC + FS40 3 ndash PC +
MK 4 - PC + MK + FS40
Gauti duomenys rodo kad ir MK ir FS-40 priedai lėtina PC mineralų hidrataciją bei žemina
egzoterminio efekto temperatūrą jei gryno cemento Tegzo = 95 ˚C tegzo = 420 min (12 pav 1 kr) tai
esant mišinyje abiems priedams Tegzo sumažėja iki 65 ˚C o tegzo pailgėja iki 1070 min (12 pav4 kr)
Šių priedų poveikis siūlių sukietėjusio skiedinio tankiui pateiktas 13 pav
13 pav Superplastiklio priedo ir MK pakaitalo poveikis sukietėjusio cemento skiedinio tankiui 1 ndash PC 2 ndash
PC + FS40 3 ndash PC + MK 4 - PC + MK + FS40
13 pav duomenys rodo kad superplastiklio priedas padidina sukietėjusio skiedinio tankį 125 (13
pav 2 kr) tuo tarpu MK pakaitalas jį 10 mažina 13 pav 3 kr) todėl abiejų medžiagų (priedo ir
pakaitalo) poveikyje tankis sumažėjo nežymiai (apie 5 ) Jų poveikis gniuždymo stipriui pateiktas
14 o lenkimo ndash 15 pav
0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000
20
30
40
50
60
70
80
90
100T
emp
erat
ucircra
0C
Laikas min
1
3
2
4
19
14 pav Superplastiklio priedo ir MK pakaitalo poveikis sukietėjusio cemento skiedinio gniuždymo stipriui 1
ndash PC 2 ndash PC + FS40 3 ndash PC + MK 4 - PC + MK + FS40
15 pav Superplastiklio priedo ir MK pakaitalo poveikis sukietėjusio cemento skiedinio lenkimo stipriui 1 ndash
PC 2 ndash PC + FS40 3 ndash PC + MK 4 - PC + MK + FS40
Atliktų tyrimų rezultatai parodė kad superplastiklio priedas padidina kaip gniuždymo taip ir lenkimo
sukietėjusio skiedinio stiprį atitinkamai 8 ir 26 (14 ir 15 pav 1 ir 2 kr) tuo tarpu MK daro
teigiamą poveikį tik lenkimo stipriui (15 pav 3 kr)
33 Lengvojo užpildo ir RM santykio nustatymas apdailiname sluoksnyje
ir jo savybių tyrimas
Siekiant pagerinti apdailinio sluoksnio termoizoliacines savybes į formavimo mišinį buvo pridedama
smulkiosios iki 2 mm PS frakcijos granulių kurių tūris sudarė atitinkamai 25 ir 50 RM tūrio
Tankio ir stipruminių savybių kaita priklausomai nuo PS granulių tūrio pavaizduota 16 ir 17 pav
20
16 pav Apdailinio sluoksnio tankio priklausomybė nuo PS granulių tūrio formavimo mišinyje
1 ndash 0 2 ndash 25 3 ndash 50
17 pav Apdailinio sluoksnio gniuždymo stiprio priklausomybė nuo PS granulių tūrio formavimo mišinyje
1 ndash 0 2 ndash 25 3 ndash 50
18 pav Apdailinio sluoksnio lenkimo stiprio priklausomybė nuo PS granulių tūrio formavimo mišinyje
1 ndash 0 2 ndash 25 3 ndash 50
Gauti duomenys rodo kad sukietėjusio skiedinio tankis ir stiprumas proporcingai mažėja nuo PS
granulių tūrio didėjimo formavimo mišinyje Optimalus PS užpildo kiekis buvo nustatytas lyginant
suformuotų plokštelių fasado paviršius (19 pav)
21
19 pav Apdailinio sluoksnio paviršiaus kokybės priklausomybė nuo PS granulių tūrio formavimo
mišinyje 1 ndash 25 2 ndash 50 3- 60 4 ndash 75
Vizualiai lyginant gautų paviršių kokybę galima teigti kad PS granulių tūris formavimo mišinyje
turi būti ne didesnis kaip 50
34 Porėtų PS granulių dydžio poveikis lakšto termoizoliacinio sluoksnio fizikinėms
mechaninėms savybėms
Nustatant PS granulių dydį iš pradžių buvo panaudotos ir stambiosios (8divide16 mm) frakcijos granulės
tačiau tokio kompozito sukibimas su apdailinio sluoksnio stiklo tinkleliu nebuvo kokybiškas dėl
stambių neužpildytų cementine tešla ertmių tarp užpildo granulių Dėl šios priežasties šių bandinių
lenkimo stipris nesiekdavo net 01 MPa o pats bandinys išsisluoksniuodavo (20 pav) tuo tarpu
vidutinės (4divide8 mm) ir smulkiosios (iki 2 mm) PS frakcijos bandiniai po bandymo likdavo
neišsisluoksniavę Norint pagerinti badinių su stambiąja PS frakcija sukibimą su tinkleliu teko
naudoti daugiau cementinės tešlos glaistant ja ant tinklelio paviršiaus nes tešla prasmukdavo pro
tinklelio akutes į ertmes tarp stambiosios frakcijos granulių kas blogino kompozito termoizoliacines
savybes Todėl stambiosios frakcijos granulių tolesniuose tyrimuose teko atsisakyti 6 lentelėje
pateiktos tirtų kompozitų savybių vertės Geriausiomis termoizoliacinėmis savybėmis pasižymi LV
ndash 7 sudėties kompozitas kurio šilumos laidumo koeficientas turi mažiausią vertę ndash 0075 WmmiddotK o
jo stipruminės savybės ne žymiai nusileidžia kitų kompozitų su didesniu RM kiekiu savybėms 20
pav pateikta kompozito bandinių struktūra su stambiosios ir smulkiosios PS frakcijų granulėmis
20 pav Termoizoliacinio sluoksnio bandinių vaizdas po lenkimo stiprio nustatymo bandiniai su stambia PS granulių frakcija (be numeracijos) smulkiosios ir vidutinės frakcijos bandiniai
pažymėti 32 ir 52
22
6 lentelė Kompozitų su porėtais užpildais savybės
Kompozitų šifrai atitinka 3 lentelės šiframs
Lenkimo stipris buvo nustatomas bandant prizmes su įtvirtintu iš abiejų pusių stiklo audinio tinkleliu
a b
21 pav Lakšto termoizoliacinio sluoksnio struktūra kai užpildą sudaro PPS (30 visų užpildo tūrio)
ir PS granulės a ndash stambiosios frakcijos b ndash smulkiosios frakcijos (LV ndash 5) sudėtis ir smulkiosios ndash
vidutinės frakcijos (LV- 7) sudėtis
Kompozito
šifras
Sausasis tankis
kgm3
Gniuždymo
stipris MPa
Lenkimo stipris
MPa
Šilumos laidumo
koeficientas 10
W(mK)
LV-1 420 065 070 0135
LV-2
LV -3
LV-4
LV-5
LV-6
LV-7
385
375
355
330
280
240
060
055
050
050
045
040
065
050
050
045
040
030
0130
0125
0100
0090
0080
0075
23
4 Bendradarbiavimas su projekto partneriais
Glaudžiausias bendradarbiavimas buvo vykdomas su Projekto partneriu iš Lietuvos ndash UAB ldquoElnet
Grouprdquo Ūkio subjektas pastoviai buvo supažindinamas su vykdomais moksliniais tyrimais bei
gautais tyrimų rezultatais Buvo diskutuojama kaip būtų galima juos įgyvendinti praktikoje Darbų
pasiskirstimas tarp Projekto partnerių reikalauja tampraus bendradarbiavimo kad ūkio subjektas
galėtų sukurti technologinę įrangą sugebančia pasiekti tyrimais nustatytus cementinio
termoizoliacinio kompozito technologinius parametrus Kartu buvo išbandomi technologinių
įrengimų ndash maišyklės formavimo mišinio sudėtinių komponentų maišymo principas bei darbinio
maišyklės veleno konstrukcija Daug problėmų kėlė paruošto mišinio transportavimas lanksčių žarnų
pagalba į tarpą tarp klojinių Cementinio termoizoliacinio kompozito sudėtiniai komponentai ndash
užpildo granulės (padengtos apvalios pūsto stiklo tuščiavidurės formos kevalu) turi nedidelį
atsparūmą gniuždymui ir veikiant didesnei spaudimo jėgai turi galimybę suirti Bendradarbiaujant
su Slovakijos firma bdquoSTROJSTAV CMldquo ši problema buvo išspręsta
Su Projekto partneriais iš Čekijos buvo bendraujama elektroniniu paštu per skaipą bei betarpiškai
susitinkant komandiruočiu metu Pirmoje komandiruotėje buvome susitikę su mokslinės dalies
vadove Eva Navratilova kuri sutiko būti mūsų Projekto doktorantės Jurgos Šeputytės-Jucikės
praktikos Prahos technikos universitete vadove Praktikos metu kartu su vadove buvo atliekami
cementinio termoizoliacinio kompozito struktūrinia tyrimai įvertinant sudėtinių komponentų
tarpusavio jungties pobūdį Libereco technikos universitete su Projekto partneriu Janu Novaku
aptarėme bendradarbiavimo galimybes kartu atliekant akustinių perdangų smūginių garsų slopinimo
sistemų tyrimus Lietuvoje buvo suformuoti bandiniai o Libereco universitete atliekami triukšmo
slopinimo sistemos elementų dinaminio standžio matavimai Šie tyrimai yra tęsiami Komandiruočių
metu Čekijos ūkio subjekto atstovas Vaclovas Vachuška supažindino su poretų granulių gamyba iš
maltų šlako atliekų ir kartu numatėme jų panaudojimo galimybę akustinių grindų konstrukcijose bei
sieninių panelių gamyboje Bendradarbiavimas tarp partneriu bus tęsiamas per visą Projekto
vykdymo laikotarpį
24
5 Projekto etapai ir tarpiniai rezultatai
Pirmame projekto etape turėjome parinkti termoizoliacinio cementinio kompozito skirto sienų
konstrukcijoms formavimo mišinio parametrus Darbo eigoje nustatyta kad termoizoliacinio
cementinio kompozito matrica turi sudaryti porizuota cementinė tešla modifikuota pūsto stiklo
gamybos atlieka ndash metakaolino priedu Kompozito užpildu kuris sudaro 100 tūrio yra
kombinuotos PS granulės pagamintos iš stiklo duženų miltų ir polistireninės taros susmulkinti
trupiniai PS granulės yra skirtingų frakcijų nuo 4 iki 16 mm dydžio ir kompozite tartusavyje liečiasi
tokiu būdu suformuodami termoizoliacinės medžiagos bdquokarkasąldquo PPS smulkūs trupiniai užpildo
tarpus tarp PS granulių ir tokiu būdu mažino laisvo oro erdvę kompozito struktūroje Šis faktorius
turi tiesioginę įtaką kompozito šilumos laidumo vertei Kompozito užpildas tarpusavyje jungiamas
plonu porizuotos modifikuotos cementinės tešlos sluoksniu Taip yra gaunamas lengvas cementinis
termoizoliacinis kompozitas kurio tankis siekia 230 ndash 250 kgm3 šilumos laidumo koeficientas yra
apie 007 WmmiddotK gniuždymo stipris apie 03 MPa
Kitas uždavinys buvo sukurti termoizoliacinio cementinio kompozito gamybos technologiją
Sprendžiant šią užduotį buvo ištirtas modifikuojančių priedų ir jų maišymo trukmės poveikis
cementinės matricos savybėms rišamosios medžiagos ir skirtingos frakcijos granulių kiekio įtaka
termoizoliacinio sukietėjusio kompozito savybėms Atlikti moksliniai tyrimai leido parinkti
formavimo mišinių maišymo trukmę sudėtiniu komponentų padavimo į formavimo mišinio
paruošimo maišyklę eiliškumą rišiklio rišimosi laikus įvertinant priedų poveikį cemento mineralų
hidratacijos procesui Nustatyta kad pradiniame etape reikia vandenyje permaišyti orą įtraukiatį ir
mišinį plastifikuojanti priedus ir cementą po to maišyti PPS smulkius trupinius ir tik po to į
formavimo mišinių paruošimo maišyklę dėti PS granules Bendra formavimo mišinio paruošimo
trukmė siekia 7 ndash 10 min Laboratorinėmis salygomis paruoštu formavimo mišiniu buvo užpildomos
bandinių formavimui skirtos formos Suformuoti bandiniai iš formų buvo išimami po 12 val
sudedami į polietileninius maišus ir natūraliose sąlygose buvo kietinami 28 paras
Kompozito bandinių fizikinės savybės bei sudėtinių kompozito komponentų tarpusavio jungties
pobūdis kontakto zonoje buvo nustatomos tiriant bandinius pagal galiojančius techninius
reikalavimus VGTU Termoizoliacijos instituto laboratorijose sukomplektuotomis naujausią įranga
Šių tyrimų rezultatai yra pateikiami ataskaitoje plačiau aprašant termoizoliacinio kompozito fizikines
savybes
Darbe buvo sprendžiamas ir armuotų termoizoliacinių lakštų ir jų gamybos technologijos sukūrimas
Lakštų prototipu buvo parinkta dekoratyvinio apdailos laksto konstrukcija sukurta projekto vadovo
ir apginta Lietuvos patentu Nr 4599 Toks techninis sprendimas leido termoizoliacinio kompozito
sluoksnį iš abiejų pusių armuoti stiklo audinio tinkleliu ir sukurti padidinto atsparumo lenkimui
termoizoliacinį lakštą Moksliniais tyrimais buvo nustatyta kad lakštų konstrukcijose galima naudoti
tik 2-8 mm dydžio pūsto stiklo granules o cementine tešlą galima modifikuoti MK priedų iki 30
nuo cemento masės Stiklo audinio tinklelį galima panardinti į cementinės tešlos ir smulkių PS
granulių mišinį esant granulių užpildo kiekiui ne didesniam kaip 50 tešlos mišinio tūrio Optimalus
armuojančių stiklo audinio tinklelių akučių dydis 45times45 mm užtikrinantis sluoksnių esančių
abiejuose tinklelio pusėse stabilią jungtį
Lakštų gamybos išmatavimus lemia gaminami armuojančių tinklelių matmenys Esant tinklo kilimo
pločiui 1000 mm automatiškai išsisprendžia ir lakštų plotis kuris gali būti 500 mm arba 10 m Esant
kitam lakšto pločiui reikalingas tinklelio jungimas kas didina gamybos proceso imlumą ir gamybos
kaštus
Sukurta laboratorinė lakštų gamybos technologija kurioje yra numatyta sekančios operacijos
išvardintos eilės tvarka modifikuotos cementinės tešlos užpilimas ant formos dugno tolygus
cementinės masės paskleidimas armuojančio apatinio tinklelio įspaudimas į cementinę masę
termoizoliacinio cementinio formavimo masės sluoksnio užpilimas į formą ir jos tolygus
paskirstymas viršutinio armuojančio tinklelio uždėjimas ant viršutinio termoizoliacinio kompozito
formavimo masės paviršiaus viršutinio tinklelio dengimas cementine mase jos tolygus paskirstymas
ir įspaudimas į tinklelio akutes Tokiu būdu pagamintas lakštas turi lygų apatinį paviršių ir grubų
25
viršutinį Panaudojus lakštus klojinių konstrukcijose lygus paviršius formuoja galutinai išlygintą
sienos plokštumą reikalaujančią minimalių darbo sąnaudų paviršiaus apdailai Išorinių apdailos
lakštų paviršiaus formavimas bus sprendžiamas ateityje
Įvertinant lakšto paskirtį galime konstatuoti kad termoizoliacines lakšto sąvybes lemia užpildo
granulių kompaktiškas pasiskirstymas lakšto termoizoliacineme sluoksnyje Stambios granulės turi
formuoti karkasą liesdamosios tarpusavyje o tarpai tarp jų turi būti ūžpildyti smulkios frakcijos PPS
trupinių granulėmis Reikia stengtis kad būtų kuo mažiau neužpildytų oro tarpų Lakšto
termoizoliacines sąvybes gerina smulkios frakcijos PS granulių kiekis esantis modifikuotoje
cementinėje tešloje iki 50 tūrio
Lakšto lenkimo stipriui didžiausios įtakos turi armuojančio tinklelio akučių dydis tinklelio sukibimas
su cementine tešla užpildo granulių stabili tarpusavio jungtis bei paties lakšto storis Skaitome kad
mažiausias lakšto storis galėtų būti 25 mm
Pirmais metais viešinant projektą buvo parengtas mokslinis straipsnis apie įvairių priedų poveikį
cementinės matricos porizacijai Be priedų poveikio buvo atsižvelgta į formavimo mišinio maišymo
trukmę Medžiaga apie matricos porėtumo didinimo būdus išsamiai pateikta publikacijoje o
ataskaitoje pateikiama tik nuoroda į straipsnyje pateikiamus tyrimo rezultatus
Žurnale ldquoMokslas ir technikardquo yra supažindinama Lietuvos visuomenė apie Eureka projekto
partnerius projekto tikslus kuriuos turėtų įgyvendinti kiekvienas partneris atskirai darbus
koordinuojant VGTU projekto vadovui Pateikiama projekto trukmė bei nurodomi finansavimo
šaltiniai tame tarpe ir iš Europos struktūrinių fondo lėšų
26
6 Tyrimų mokslinė vertė
Mokslinę liekamąją vertę turi modifikuojančių priedų poveikio cementinės matricos mišinio bei
akmens poretumui tyrimai Ištirta pucolaninio priedo pūsto stiklo gamybos atliekos ndash metakaolino
poveikis cementinės matricos tankiui cemento mineralų hidratacijos procesui mišinio klampai bei
poreto cementinio akmens fizikinėms sąvybėms Ši priklausomybė sujungta kartu su orą įtraukiančiu
ir plastifikuojančių priedų panaudojimu modifikuojant cementinę tešląTyrimų rezultatai yra
apibendrinti moksliniame straipsnyje išsiūstame į Oksfordo universiteto žurnalą bdquoConstruction and
Building Materialsldquo
Porėtų užpildo granulių granuliometrinės sudėties ir jų frakcijų santykis bei porizuotos matricos
kiekio poveikis cementinio termoizoliacinio kompozito savybėms bus apgintas Lietuvos patentu su
tolesniu patentavimu ES
Cementinio termoizoliacinio kompozito ir jo gamybos technologijos sukūrimas leis statyti kokybiškai
naujus namus artimus pasyvaus namo koncepcijos keliamiems reikalavimams
27
7 Išvados ir rekomendacijos
1 Nustatyta kad kompleksinis (MK+FS40+OIP) priedas betonų mineralų hidratacijos procesą
cemento tešloje prailgina iki 1100 min pasiekdamas 60 degC egzoterminio efekto maksimalią
temperatūrą MK modifikuotos cemento tešlos hidratacijos procesas nežymiai pailgėja nors dėl
papildomos pucolaninės reakcijos tarp MK ir cemento hidratacijos produktų egzoterminio efekto
maksimali temperatūra pakyla 8 degC
2 Ištirta kad kompleksinio priedo (FS40+OIP) poveikis mažinant cementinės tešlos tankį labiausiai
pastebimas MK priedų modifikuotoje cementinėje tešloje Modifikuotos cementinės tešlos tankis
sumažėja 33 karto nuo 2158 kgm3 iki 714 kgm3 po 10 min mišinio maišymo Tai yra apie 29
mažesnis tankis nei maltu smėliu modifikuotos cementinės tešlos ir 32 mažesnis tankis nei gryno
cemento porizuotos tešlos Sukietėjusios tešlos ndash porėto betono tankis siekia apie 800 kgm3 tuo tarpu
gryno cementbetonio ndash 1150 kgm3 o maltu smėliu modifikuoto betono ndash 1200 kgm3 Šiuos pokyčius
galima paaiškinti lengvos sutirštintos struktūros formavimo mišinyje susidarymu ir OIP molekulių
adsorbuotų ant cemento dalelių paviršiaus pakankamos jungties suformuotu oro burbuliuku
užtikrinimas
3 Nustatyta kad pucolaniniu priedu MK modifikuota cementinė tešla kartu su kompleksiniais (FS40
ir OIP) priedais įtakoja papildomų naujadarų ndash kalcio hidrosilikatų susidarymą mikro struktūros
pokyčius užtikrinančius submikrokristalinę struktūrą cementinėje matricoje Tai užtikrina mažo
tankio porėto betono pakankamą stiprumą 800 kgm3 tankio porėto betono gniuždymo stipris siekia
25 MPa o lenkimo stipris 10 MPa
4 Nustatyta optimali porėtų užpildo granulių granuliometrinė sudėtis bei jų kiekis termoizoliaciniame
kompozite Didžiausią dalį užpildo - 35 tūrio sudaro stambios PS granulės (8-16 mm) Vidutinio
dydžio (4-8 mm) PS granulės ir smulkios iki 2 mm dydžio PPS trupintos granulės sudaro po 15
kompozito tūrio kas leidžia užpildyti tarpus tarp stambių granulių ir suformuoti kompaktiškai
užpildyta kompozito struktūrą Sukurtas cementinis termoizoliacinis kompozitas kurio sudėtis
modifikuota 10 metakaolino priedo jam pagaminti panaudotas 70 kgm3 rišamosios medžiagos
kiekis Cementinio termoizoliacinio kompozito šilumos laidumo koeficientas siekia 007Wm∙K
esant tankiui 245 kgm3 ir gniuždymo stipriui apie 02 MPa
5 Sukurta lakšto apdailinio sluoksnio modifikuoto specialiais priedais formavimo mišinio sudėtis
kurioje 90 rišamosios medžiagos (RM) masės sudaro portlandcementis ir 10 - MK o kompozito
RM ir smulkių iki 2 mm stambumo PS granulių tūrių santykis sausame mišinyje yra 11 Sukietėjusio
skiedinio tankis 1420 kgm3 gniuždymo stipris 38 MPa
6 Nustatytas porėtų užpildų PS ir PPS granuliometrinės sudėties ir jų tūrių santykio poveikis
termoizoliacinio lakšto vidutinio sluoksnio struktūrai ir savybėms Mažiausia kompozito šilumos
laidumo koeficiento vertė (0075 Wm∙K) gaunama tuo atveju kai pūsto stiklo 4divide8 mm frakcijos
granulės padengtos porizuota cementine tešla (esant cemento sąnaudom ne daugiau kaip 100 kgm3)
tarpusavyje jungiasi lietimosi taškuose ir formuoja standų kompozito bdquokarkasąldquo o analogiškai
padengtos smulkios (iki 2 mm stambumo) PPS granulės užpildo laisvus tarpus tarp stambesnių PS
granulių (esant PS ir PPS tūrių santykiui 31) tokiu būdu išvengiant tiesioginių šalčio tiltelių per
porizuotą matricą
28
8 Literatūra
Antonovič V Goberis S The effect of different admixture of the properties of refractory conerefe
with portland cement Material science (Medžiagotyra) 4(9) 2003 379-382 p
Asthana R Kumar ADahotre N B2006 Materials Processing and Manufacturing Science
Amsterdam Butterworth-Heinemann 628 p
bdquoAstra ndash polskaldquo firmos tinklalapis internete httpwwwastra-polskacom
Brykov A S Kamaliev R T Mokeev M V 2010 Influence of ultradispersed silica on portland
cement hydration Russian Journal of Applied Chemistry 83(2) 208minus213
Capener J C-M 2009 Properties of Modern Rendering Systems Based on Mineral Binders
Modified by Organic Admixtures Concrete Repair Rehabilitation and Retrofitting II ndash Alexander et
al (eds) Taylor and Francis Group London 863 ndash 869
Davraz M Gunduz L 2005 Engineering properties of amorphous silica as a new natural pozzolan
for use in concrete Cement and Concrete Research 35(7) 1251ndash1261
Du L Folliard K J 2005Mechanisms of entrainment in concrete Cement and Concrete Research
35(8)1463 ndash 1471
Hernaudes-Olivares F Mayer-Lobo P 2011 Experimental Assessment of Comercial One-coat
Renders for Buildings Facades Construction and Building Materials 22 (1) pp 156 ndash 162
Hilal A AThom N H Dawson A R 2015 On void structure and strength of foamed concrete made
without with additives Construction and Building Materials 85 157 ndash 164
Houst Y F Bowen P Perche F Kauppi A Borget P Galmiche L Meins J F Lafuma F
Flatt R J Schober I Banfill P FG Swift D S Myrvold B O Petersenf B G Reknes K
2008 Design and function of novel superplasticizers for more durable high performance concrete
(Superplast Project) Cement and Concrete Research 38(10) 1197 ndash 1209
Hurley J A 2003 UK market survey for foam glas Published by The Waste and Resource Action
Programme The Old Academy 114 p Prieiga per internetą httpwwwwraporguk
Kligys M Laukaitis A Sinica M Sezemanas G Dranseika N 2008 Investigations into the fire
hazard of a composite made from aerated concrete and crushed expanded polystyrene waste
Mechanics of Composite Materials 44(2) 173 ndash 180
Kligys M 2009 Kompozitinės medžiagos iš poringosios cemento tešlos ir trupinto polistireninio
putplasčio gamybos technologija ir savybės Daktaro disertacija Vilnius 137 p
Landensivu J 2012 Durability properties and actual deterioration of Finish concrete fasades and
balcones Thesis for the degree of doctor of science in technology Tampere university of technology
117 p
Lauzon M Garcia-Ruiz P A 2009 Evaluation of Capillary Water Absorbtion in Rendering Mortars
with Powdered Waterproofing Additives Construction and Building Materials 23 (10) 3287 ndash 3291
Lianxiang D Kevin J 2005 Mechanizm of air entrainment in concrete Cement and Concrete
research (35) 1463-1471 p
Limbachiya M Meddah M S Fotiadou S 2012 Performance of granulated foam glass concrete
Construction and Building materials 28(1) 759ndash768
LST EN 197-12011 Cementas 1 dalis Įprastinių cementų sudėtis techniniai reikalavimai ir atitikties
kriterijai
LST EN 196-62010 Cemento bandymų metodai 6 dalis Smulkumo nustatymas
29
LST EN 196-32005 Cemento bandymų metodai 3 dalis Rišimosi trukmių ir tūrio pastovumo
nustatymas
LST EN 933-12002 Užpildų geometrinių savybių nustatymo metodai 1 dalis Granulometrinės
sudėties nustatymas Sijojimo metodas
LST EN 933-22001 Užpildų geometrinių savybių nustatymo metodai 2 dalis Granulometrinės
sudėties nustatymas Analiziniai sietai Vardiniai akelių matmenys
LST ISO 3310-12003 Laboratoriniai sietai Techniniai reikalavimai ir bandymai 1 dalis
Laboratoriniai pinto metalinio vielinio tinkle sietai (tpt ISO 3310-12000) LST EN 1097-62003
Užpildų mechaninių ir fizikinių savybių nustatymo metodai 6 dalis Dalelių tankio ir įmirkio
nustatymas
LST EN 1015-3+A12004 Methods of Test for Mortar for Masonry ndash Part 3 Determination of
Consistence of Fresh Mortar (by Flow Table)
LST EN 1015-102004 Methods of Test for Mortar for Masonry ndash Part 10 Determination of Dry
Bulk Density of Hardened Mortar
LST EN 1015-112002 Methods of Test for Mortar for Masonary ndash Part 11 Determination of
Flexural and Compressive Strength of Hardened Mortar
LST EN 1015-182003 Methods of Test for Mortar for Masonary ndash Part 18 Determination of Water
Absorption Coefficient Due to Capillary Action of Hardened Mortar
LST EN 1015-122004 Methods of Test for Mortar for Masonary ndash Part 18 Determination of
Adhesive Strength of Hardened Rendering and Plastering Mortars on Substrates
LST EN 120892013 Statybiniai termoizoliaciniai gaminiai Elgsenos lenkiant nustatymas
LST EN 16022013 Statybiniai termoizoliaciniai gaminiaiTariamojo tankio nustatymas
LST EN 826 Statybinės termoizoliacines medžiagos Stiprio gniuždant nustatymas
LST EN 126642002 Šiluminės statybinių medžiagų ir gaminių charakteristikos Šiluminės varžos
nustatymas apsaugotos karštosios plokštės ir šilumos srauto matuoklio metodais Vidutinės ir mažos
šiluminės varžos sausi ir drėgni gaminiai
LST EN ISO 125712013 Hygrothermal Performance of Building Materials and Products -
Determination of Hygroscopic Sorption Properties
LST CENTS 772 -222006 Mūro gaminių bandymo metodai 22 dalis Keraminių mūro gaminių
atsparumo šalčiui nustatymas
LST L 1413112005 Statybinis skiedinys Bandymo metodai Atsparumo šalčiui nustatymas
LVS 203-22005 Sakret stiklo audinio armavimo tinklelis
Marčiukaitis G 2007 Statybinės medžiagos ir konstrukcijos Paskaitų konspektas Vilnius 88 p
Mисников O С Тимофеев АВ Черткова ЕЮ 2011 Гидрофобизация минеральных
дисперсных материалов добавками на основе торфа Труды Инсторфа 2 (55)15 ndash 33
Oğuzhan Keleştemur Bahar Demirel 2015 Effect of metakaolin on the corrosion resistance of
structural lightweight concrete Construction and Building Materials 81172 - 178
Quercia G Huumlsken G Brouwers H J 2012 Water demand of amorphous nanosilica and its
impact on the workability of cement paste Cement and Concrete Research 42(2) 344ndash357
Paruta V A Brynzin E I 2009 Manual on Designing and Erecting of Buildings using the Products
with Trademark UDK GAZOBETON Dnepropetrovsk 213 p
30
Ramachandran V S 1998 Superplasticizersproperties and applications in concrete Ottawa
Materials Technology LaboratoryCANMET
Ries J 2008 Structural lightweight aggregate and concrete Structure June 62-63
Ru Ji Zuotai Zhang Yang He Lili Liu Xidong Wang 2015Synthesis characterization and modeling
of new building insulation material using ceramic polishing waste residue Construction and Building
Materials 85 119 ndash 126
Сеземан Г Синица М Клигис М Шепутите-Юцике Ю Вайткус С Мечай А 2013
Цементные строительные композиты на основе лёгких заполнителей из техногенного сырья
Материалы международной научно ndash технической конференции laquo Наука и технология
строительных материалов состояние и перспектива их развития raquo 27-29 ноября Минск
БГТУ 21 ndash 24
Sezemanas G Sinica M Zacharčenko P Pivenj N Mikulskis D Kligys M 2013 Influence
of zeolite additive on the properties of plaster used for external walls from autoclaved aerated
concrete Materials Science (Medžiagotyra) 19(2) 222ndash229
Синица М Шепутите-Юцике Ю Сеземан Г Клигис М Мечай А 2013 Особенности
выполнения ограждающих конструкций с использованием заливной теплоизоляции на основе
гранул вспученного стекла Материалы международной научноndash технической конференции laquo
Наука и технология строительных материалов состояние и перспектива их развития raquo 27-29
ноября Минск БГТУ 69 ndash 72
Sinica MSezemanas GKligys M Česokas S 2007 Investigation of hydro ndash and higro ndash sorption
properties of silicate masonry products Materials Science (Medžiagotyra) 13(3) 229ndash 234
Sinica M Sezemanas G Chesnauskas V 2005 Influence of Air Absorbing Additive on Plaster
Layer Properties Designated to Cover Partions Built from Autoclave Porous Concrete Blocks
Chemical Technology (Cheminė technologija) 4 (38) 91 ndash 95
Sinica M Laukaitis A Sezemanas G Kligys M 2008 Operational Properties of a Heat-insulation
Composite with Expanded Polystyrene Crumbs Mechanics of Composite Materials 4 (44) 415 ndash 424
Sinica M Sezeman G Mikulskis D Kligys M Česnauskas V Zacharčenko P Kuprijenko
P Ščerbina N Pivenj N 2009 Investigation of the composite material with inclusions of
autoclaved aerated concrete chips Materials science 15 ( 4) 356ndash362
Sinica M Sezeman G Zakharchenko P 2012 Daugiasluoksnė lauko atitvara ir jos džiovinimo
būdas Patentas LT5837B
Стерлятов АН 2007 Совместный тепло- и влаго- перенос в ограждающих конструкциях
зданий из газобетона Дисертация кандидата технических наук Новосибиpск 167 с
Tobon J I Paya Jordy Restrepo O J 2015 Study of durability of portland cement mortars blended
with silica nanoparticles Construction and Building Materials 80 92 - 97
STR 205012005 Pastatų atitvarų šiluminė technika Statybos technikos reglamentai Statybos ir
urbanistikos ministerija Vilnius 2005 109p
STR 201102007 Išorės tinkuojamos sudėtinės termoizoliacinės sistemos Statybos technikos
reglamentai Statybos ir urbanistikos ministerija Vilnius 2007 p
Šadauskienė J Ramanauskas J Stankevičius V 2003 Effect of hydrophobicmaterials on water
impermeability and drying of finish brick mansory Material science (medžiagotyra) 9 (1) 94 - 98
Ungkoon Y Sittipunt Ch Namprakai P Jetipattaranat W Kim KS Charinpanitkul T 2007
Analysis of microstructure and properties of autoclaved aerated concrete wall construction materials
Journal of Industrial and Engineering Chemistry 13(7) 1103ndash1108
31
Weigler H Karl S 1980 Structural lightweight aggregate concrete with reduced density-
lightweight aggregate foamed concrete The International Journal of Lightweight Concrete 2 101ndash
104
Xu Y Chung D D L 1999a Effect of admixtures on the thermal and thermomechanical behaviour
of cement paste ACI Materials Journal 96(4) 455minus461
Xu Y Chung D D L 2000a Improving silica fume cement by using silane Cement and Concrete
Research 30(8) 1305- 1311
Zain M F M Safiuddin Md Mahmud H 2000 Developement of high performance concrete
using silica fume at relatively high water-binder rations Cement and Concrete Research 30(9) 1501
ndash 1505
Захарченко П Синица М Сеземан Г Чеснаускас В 2009 Изменение влажности стеновых
конструкций из ячеистобетонных блоков с системой скреплённой теплоизоляции Будiвельнi
матерiали вироби та санiтарна технiка науково-технiчний збiрник Киев Товариство
laquoЗнаниеraquo Украiни (23) 50 ndash 53234
32
9 Komandiruočių ataskaita
Vykdant kalendoriniame plane numatytus darbus buvo du kartus važiuota į Čekija pas Projekto
partnerius
Su Projekto partneriais iš Čekijos buvo bendraujama elektroniniu paštu per skaipą bei betarpiškai
susitinkant komandiruočiu metu
2014-11-2 iki 11-6 d du projekte dalyvaujantys mokslininkai ndash Projekto koordinatorius Marijonas
Sinica ir vyriausiasis mokslo darbuotojas Sigitas Vėjelis vyko į Prahą bei Libereco technikos
universitetus pas Projekto partnerius ndash mokslininkus Eva Burgetova ir Janą Novaką Susitikimo metu
numatėme bendrus darbus kuriuos turėtume atlikti vykdant Eureka Projektą Mokslinės dalies
vadove Eva Burgetova sutiko būti mūsų Projekto doktorantės Jurgos Šeputytės-Jucikės praktikos
Prahos technikos universitete vadove Praktikos metu kartu su vadove buvo atliekami cementinio
termoizoliacinio kompozito struktūrinia tyrimai įvertinant sudėtinių komponentų tarpusavio jungties
pobūdį Libereco technikos universitete su Projekto partneriu Janu Novaku aptarėme
bendradarbiavimo galimybes kartu atliekant akustinių perdangų smūginių garsų slopinimo sistemų
tyrimus Susitikimuose dalyvavo ūkio subjekto atstovas ndash Projekto partneris Vaclovas Vachuška
2015-05-19 iki 05 -24 d į komandiruotę vyko 3 Projekte dalyvaujantys mokslininkai- M Sinica vyr
mokslo darbuotojas Modestas Kligys tyrėja-doktorantė Jurga Šeputytė ndash Jucikė Komandiruotės
tikslas buvo pratęsti bendradarbiavimą tarp Pojekto partnerių Buvo nuvežti Lietuvoje suformuoti
bandiniai kad Libereco universitete būtų galima atlikti triukšmo slopinimo sistemos elementų
dinaminio standžio matavimus Šie tyrimai yra tęsiami Komandiruočių metu Čekijos ūkio subjekto
atstovas Vaclovas Vachuška supažindino su porėtų granulių gamyba iš maltų šlako atliekų ir kartu
numatėme jų panaudojimo galimybę akustinių grindų konstrukcijose bei sieninių panelių gamyboje
11
Šiame darbe pateikiamas visų išvardintų priedų poveikis cementinių termoizoliacinių kompozitų ir
lakštų sluoksnių savybėms Ir tarplakštinių ir lakštų termoizoliacinių kompozitų matricą sudaro porėta
cementinė tešla o lengvuoju užpildu tarnaja dirbtinių arba technogeninių medžiagų porėtos granulės
((polistireninio putplasčio panaudotos taros trupiniai bei sferinės pūstojo stiklo granulės pagamintos
iš stiklo duženų) Weigler and Karl 1980 Синицa et al 2013 Limbachiya and Meddah 2012))
Naudojant bei utilizuojant šiuos užpildus kartu būtų sprendžiama ir ekologinė problema (Сеземан еt
al 2013) Preleminariai išmatuotas sukurto kompozito šilumos laidumo koeficientas siekia apie 007
WmmiddotK kas užtikrina 7 m2WK sienos šiluminę varžą esant jos storiui 05 m
Mūsų darbo objektas ir tikslas ndash cementinių ir termoizoliacinių kompozitų ir apdalos lakštų sluoksnių
sudėčių parinkimas ir savybių tyrimas bei lakštų gamybos technologijos sukūrimas
2 Žaliavos ir tyrimų metodika
21 Žaliavos
Termoizoliaciniams kompozitams paruošti naudotas UAB bdquoAkmenės cementasldquo CEM I 425 R
markės portlandcementis atitinkantis LST EN 197-12011 standarto reikalavimus Cemento cheminė
ir mineralinė sudėtys bei charakteristikos pateiktos 1 lentelėje
1 lentelė Portlandcemenčio sudėtys ir charakteristikos
Cheminė sudėtis
SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO K2O+Na2O SO3 Kaitmenys Netirpmenys
2076 612 337 6350 401 103 080 023 007
Mineralinė sudėtis Rišimosi trukmė min Savitasis paviršius cm2g
C3S C2S C3A C4AF Pradžia Pabaiga 4200
4854 1529 1040 1017 140 190
Metakaolinas (MK) ndash įmonės UAB Stikloporasldquo technologinė atlieka gauta pūsto stiklo granulių
gamybos metu Savitasis MK paviršius ndash 8650 cm2g piltinis tankis ndash 480 kgm3
Kaip rišamoji medžiaga (RM) buvo naudoti abiejų cementų bei metakaolino kaip 10 cemento
pakaitalo sausieji mišiniai
Cemento ir užpildų tarpusavis turinis santykis kompozituose bei VC santykis buvo nustatomas
eksperimentiniu keliu atsivelgiant į technologines kompozito gavimo galimybes bei jo užsiduotų
savybių verčių
Orą įtraukiantis priedas (OĮP) naudojamas termoizoliaciniam sluoksniui suformuoti ndash bdquoUfapore
TCOldquo balti milteliai turintys 94 aktyviosios medžiagos Priedo kiekis iki 01 RМ masės
Polikarboksilatinis superplastiklis naudojamas visuose kompozituose - Castament FS-40 ndash gelsvi
milteliai Priedo kiekis ndash 02 RM masės
Pagalbinės medžiagos Stiklo audinio bdquoSakretldquo firmos armavimo tinklelis akelių dydis ndash 4 x 4 cm
atitinkantis LVS 203-22005 Latvijos standarto
Kaip užpildas taip pat naudotos 3-jų skirtingų frakcijų ir piltinio tankio pūstojo stiklo granulės (2
lentelė) pagamintos UAB bdquoStikloporasldquo ir polistireninio putplasčio taros smulkūs trupiniai iki 2 mm
dydžio
12
2 lentelė PS ir PPS granulių frakcijos tankis ir šilumos laidumas
Grūdelių skersmuo mm Piltinis tankis kgm3 Šilumos laidumo koeficientas WmmiddotK
PS iki 2 190 0077
PS 4divide8 140 0059
PPS 8-16 120 0052
PPS iki 2 15 0038
22 Tyrimų metodika
Portlandcemenčio rišimosi trukmė buvo nustatyta remiantis standartine metodika LST EN 196-
32005 о savitasis paviršius ndash Bleino prietaisu pagal (LST EN 1097-62010) metodiką
Užpildų (pūstojo stiklo ir polistireninio putplasčio granulių) piltiniai tankiai buvo nustatomi remiantis
(LST EN 3310-12003) Modifikuotos cementinės tešlos egzoterminiam efektui tirti buvo naudojami
laboratorijoje sukonstruotas temperatūros matavimo prietaisas ir sukurta metodika (Antonovič and
Goberis 2003) Rišamoji medžiaga (RM) buvo ruošiama sausai maišant portlandcementį su 10
metakaolino pakaitalu laboratorinėje bdquoVarimixer bearldquo maišyklėje 3 min esant 60 apsmin maišyklės
veleno sukimosi greičiui Ruošiant formavimo mišinius RM kartu su vandeniu ir modifikuojančiais
priedais (FS-40 visuose atvejuose OĮP ndash formuojant termoizoliacinį sluoksnį) buvo maišoma dar 1
min o supylus užpildus (PS visuose atvejuose PPS - formuojant tik termoizoliacinį sluoksnį) dar 2
min esant tam pačiam sukimosi greičiui
Kompozitų formavimo mišiniai buvo ruošiami MXP 1602E maišyklės pagalba (esant jos sukimosi
ašies greičiui 225 apsmin) permaišant 2 min bėgyje visus komponentus (cementą vandenį ir
priedus OĮP ir superplastiklį) išskyrus porėtus užpildus Užpildai buvo dedami į mišinį pačiam
maišymo gale ir maišymas trukdavo dar 5 min esant 60 apsmin greičiui Mišiniai buvo supilami į
skirtingų matmenų formas iš kurių sukietėję bandiniai buvo išformuojami po 2 parų Tolesnis jų
kietėjimas vyko ant grotelių virš vandens klimatinėje kameroje 26 parų bėgyje esant temperatūrai
(20plusmn3) ordmC Po to bandiniai buvo džiovinami 105ordm C temperatūroje (bandiniai su PPS užpildu - iki 50
ordmC) iki pastoviosios masės ir buvo nustatomos jų savybės Sausasis tankis gniuždymo ir lenkimo
stipriai buvo nustatomi taikant (LST EN 1602+ AC+P LST EN 826 LST EN 12089) metodikas
Nustatant kompozito stipruminių savybių vertes buvo pasinaudota komputerizuota įranga
ldquoHaunsfield ndash H10KS)
Bandinių šilumos laidumo koeficientas λ10 buvo nustatomas pagal (LST EN 12664+AC+P) prietaiso
bdquoλ ndash meter EP500ldquopagalba (bandinių matmenys ndash 400x400x100mm)
Naudotų priedų poveikį cementinei matricai (cemento mineralų hidratacijos egzoterminiam efektui)
nustatyti buvo naudotasi (Antonovich and Goberis 2003) metodika išlaikant eksperimento metu
vienodą (037) VC santykį
Kompozito bandinių sorbcinis drėgnis buvo nustatomas pagal (LST EN ISO 1257) metodiką iš-
laikant bandinius (20 plusmn3)ordmC temperatūroje virš K2CO3 NaBr (NH4)2SO4 ir K2SO4 tirpalų kurių
sočiųjų garų drėgnis siekė atitinkamai 43 58 81 ir 94
Sukietėjusių kompozitų struktūrai bei kontakto zonos su pagrindu analizei atlikti naudotas
kompiuterizuotas optinis mikroskopas Motic su skaitmenine kamera (didinimas iki 100 kartų)
Rentgeno struktūriniai tyrimai atlikti difraktometru DRON-7 kurio antikatodas varinis filtras -
nikelinis anodo įtampa ndash 30 kV anodo srovė 12 mA goniometro plyšeliai (05 1 15)mm smailių
iššifravimui naudota ICDD duomenų bazė
3 Eksperimentinė dalis
31 Termoizoliacinis kompozitas su PS ir PPS granulėmis
Formuojant kompozitus su skirtingomis PS granulių frakcijomis reikėjo surasti optimalų frakcijų
tarpusavio santykį Kadangi lengvus užpildus patogiausia matuoti tūrio vienetais bei apribojus
13
cemento sąnaudas iki 150 kgm3 (cemento piltinis tankis 1130 kgm3) ir prilyginus visą sausųjų
komponentų tūrį 100 (atitinkančių 5 tūrio dalims) gavome kompozito sudėtis pateiktas 3 lentelėje
Siekiant nustatyti lengvojo kompozito užpildo frakcijos stambumo ir kiekio poveikį kompozito
tankiui ir stipriui buvo tiriami kompozito bandiniai suformuoti pagal K-1divideK-6 sudėtis (3 lentelė)
OĮP kiekis formavimo mišiniuose buvo didesnis nei kompozitų su AAC trupiniais atveju ir siekė
0045 cemento masės todėl kad reikėjo hidrofilizuoti užpildo granules bei gauti lengvesnę
porizuotą matricą (2 pav)
3 lentelė Kompozitų su pūstojo stiklo granulėmis sudėtys
Kompozito
šifras
Sudėtis
Cementas tūrio dalys
PS granulių frakcijų tūrių dalys
PPS granulių tūrio dayis
8divide16 mm 4divide8 mm le4 mm le4 mm
K-1 083 500 - - -
K-2 083 - 500 - -
K-3 083 - - 500 -
K-4 083 166 166 166 -
K-5 083 250 125 125 -
K-6 083 300 100 100 -
K-7 057 279 - - 221
K-8 048 279 - - 221
K-9 04 279 - - 221
K-10 036 310 100 - 090
K-11 036 300 100 - 100
2 pav OĮP kiekio poveikis cementinės tešlos tankiui (Kligys 2009 Sinica et al 2009)
Atliktų tyrimų rezultatai rodo kad termoizoliacinio kompozito tankis pagrinde priklauso nuo
cementinės matricos kiekio kompozite ir beveik nepriklauso nuo pūstojo stiklo granulių frakcijos
stambumo Pavyzdžiui formuojant kompozitą kuriame cemento ir pūstojo stiklo granulių tūrinis
santykis siekia 0834 gaunamų kompozito bandinių tankis kinta nuo 390 kgm3 kai naudojamos
8divide16 mm stambumo granulės iki 410 kgm3 kai naudojamos le 4 mm stambumo granulės (3 lentelė
K-1divideK-3 kompozito sudėtys)
Analogišką tankį (390 kgm3) gauname naudojant užpildo frakcijų mišinį kuriame stambių vidutinių
ir smulkių pūsto stiklo granulių tūrinis santykis siekė 133133133 (4 lentelė K-4 kompozito
sudėtis) Ir tik padidinus stambios frakcijos pūstojo stiklo granulių tūrį mišinyje iki santykio 211
kompozito tankis sumažėjo iki 370 kgm3 (4 lentelė K-5 kompozito sudėtis) o kai stambių granulių
tūrinis santykis dar padidėjo iki 240808 gavome lengvąjį termoizoliacinį 320 kgm3 tankio
14
kompozitą (3 lentelė K-6 kompozito sudėtis) Suformuotų skirtingo tankio kompozito bandinių
gniuždymo stiprio vertės pateiktos 3 paveiksle
3 pav Termoizoliacinio kompozito bandinių gniuždomasis stipris Kompozito bandinių šifrai atitinka 3
lentelės duomenis
Kaip rodo 3 pav rezultatai didžiausiu stipriu (09 MPa) pasižymi 410 kgm3 tankio kompozitas K-1
(3 pav K-1 stulp) Esant kompozito tankiui 320 kgm3 jo gniuždomasis stipris yra dar pakankamas
ndash 035 MPa (3 pav K-6 stulp) Suformuoti kompozito K-1 divide K-6 bandiniai pateikti 4 pav Matome
kad gautų kompozitų struktūra yra vienalytė t y užpildų ir rišamosios medžiagos tarpusavio santykis
yra adekvatus
Siekiant gauti kuo mažesnį kompozito šilumos laidumo koeficientą mažinome jo tankį Gauto
kompozito gniuždomojo stiprio esama atsarga (pakanka 02 MPa) leido tai padaryti palaipsniui
mažinant portlandcemenčio kiekį nuo 150 kgm3 iki 100 kgm3 kompozite (4 lentelė) bei panaudojant
vietoje smulkiosios (le4 mm) PS granulių frakcijos smulkiąją (le4 mm) PPS trupinių frakciją (4
lentelė K-7divideK-10 kompozito sudėtys) bei panaudojus tarpinę (4divide8 mm) pūsto stiklo granulių frakciją
(4 lentelė K-11 kompozito sudėtis)
K-1 K-2 K-3
K-4 K-5 K-6
4 pav Kompozito bandinių suformuotų pagal K-1divideK-6 sudėtis struktūra
15
4 lentelė Palengvinto termoizoliacinio kompozito savybės
Kompozito
Šifras Tankis kgm3
Stipris MPa Šilumos laidumo koeficientas λ10 WmmiddotK
Gniuždymo Lenkimo
K-7 305 072 026 0114
K-8 260 039 019 0105
K-9 250 030 018 0095
K-10 245 026 017 0070
K-11 240 020 015 0069
Pastaba kompozito sudėtys atitinka 5 lentelės sudėtims
Apsistoti ties K-11 kompozito sudėtimi padėjo jo struktūros tyrimai Kompozito bandinių (K-7divideK-
10) skerspjūvio nuotraukos (5 pav) parodė kad užpildo grūdeliai netolygiai pasiskirstė cementinėje
matricoje o kai kur tarp matricos ir užpildų pasitaiko oro tuštumų
K-7 K-8 K-9
K-10 K-11
5 pav Kompozito bandinių suformuotų pagal K-7divideK-11 sudėtis struktūra
Įvertinus šiuos trūkumus kompozito struktūroje buvo atliktas K-10 sudėties koregavimas
portlandcemenčio kiekis liko toks pat (100 kgm3) o tam kad pasiekti tolygų užpildų pasiskirstymą
bei išvengti oro tuštumų struktūroje buvo palaipsniui didinamas pūsto stiklo stambios frakcijos kiekis
(nuo 126 iki 300 tūrio dalių) bei pridėta 1 tūrio dalis 4divide8 mm skersmens pūsto stiklo granulių ty
abiejų frakcijų pūsto stiklo granulių ir polistireninio putplasčio smulkios frakcijos tarpusavio tūrinis
santykis sudarė 311 (3 ir 4 lentelės K-11) Atlikti šio kompozito savybių tyrimai parodė kad esant
jo tankiui 240 kgm3 gniuždomasis stipris siekia 02 MPa o šilumos laidumo koeficientas ndash 0069
WmmiddotK (3 lentelė K-11)
Tolesni kompozito tyrimai buvo atlikti kompleksiškai nustatant rišamosios medžiagos ir užpildo
(pūsto stiklo granulių bei polistireninio putplasčio taros trupinių kiekio poveikį kompozitų tankiui
stiprumui šilumos laidumui laidumui vandens garams susitraukimui džiūstant bei atsparumo šalčiui
Bandinių formavimo sudėtys pateiktos 5 lentelėje o gauti tyrimų duomenys 6 7 8 9 10 ir 11
paveiksluose
16
5 lentelė Kompozitinės medžiagos formavimo mišinių sudėtys
Kompozito
sudėties Nr
Rišamosios
medžiagos
kiekis kgm3
Pūstojo stiklo granulių tūrinis santykis
Polistireninio putplasčio
taros granulių tūrinis
santykis
(8divide16) mm (4divide8) mm (0divide2) mm (0divide2) mm
1 700 3 1 1 -
2 1000 3 1 1 -
3 1300 3 1 1 -
4 700 3 1 - 1
5 1000 3 1 - 1
6 1300 3 1 - 1
Pastaba Užpildų kiekis bandiniuose (100) buvo prilygintas 5 tūrio dalims
6 pav Rišamosios medžiagos kiekio priklausomybė kompozitų tankiui
7 pav Kompozitų tankio priklausomybė šilumos laidumui
Tankio ir šilumos laidumo koeficiento mažiausios vertės priklauso nuo rišamosios medžiagos kiekio
esant 70 kgm3 ir panaudojus polistireninio putplasčio granules gaunamas mažiausias tankis tuo pačiu
ir mažiausia šilumos laidumas Šiuo atveju kompozitų stiprumas būna mažiausias bet pakankamas
užsiduotoms vertėms (8 pav) ty stipris gniuždant siekia virš 03 MPa o stipris lenkiant ndash 015 MPa
(9 pav) Tuo atveju kompozitų atsparumas šalčiui net po 100 šaldymo ciklų didina kompozitų stiprį
gniuždant (dėl tolesnio cemento mineralų hidratacijos proceso vykstančio bandymo metu) (10 pav)
Analizuojant kompozitų struktūrą po 100 šaldymo ciklų jokių suirimo požymių nepastebime tai
reiškia jog kompozitai atsparūs šalčiui (11 pav) Atsparumas šaldymui bandymas 4 5 sudėties
kompozitams dar vyksta todėl rezultatai nepateikti
17
8 pav Rišamosios medžiagos kiekio priklausomybė kompozitų vidutiniam gniuždymo stipriui
9 pav Rišamosios medžiagos kiekio priklausomybė kompozitų vidutiniam lenkimo stipriui
10 pav Kompozitų vidutinio gniuždymo stiprio priklausomybė nuo šaldymo ciklų
a b c d 11 pav Kompozitai po 100 šaldymo ciklų a ndash 1 sudėtis b ndash 2 sudėtis c ndash 3 sudėtis d ndash 6 sudėtis
18
32 Lakštų rišamosios medžiagos parinkimas ir savybių tyrimas
Šie tyrimai labai aktualūs lakšto apdailino sluoksnio formavimo mišiniui kurį kaip tik ir sudaro
portlandcementis FS40 polikarboksilatas ir 10 portlandcemenčio keičiantis MK Technologiškai
yra svarbu kad formuojant po pirmo pasluoksnio suformavimo galima būtų kuo greičiau įspausti
armuojantį stiklo audinio tinklelį į cementinę tešlą Tai padėjo atlikti 10 portlandcemenčio
keičiantis MK ir 02 PC masės polikarboksilatinio superplastiklio FS ndash 40 priedas
FS-40 polikarboksilatinio superplastiklio ir MK poveikis portlandcemenčio mineralų hidratacijai
pateiktas 12 pav
12 pav Egzotermijos efekto temperatūrų kaitos priklausomybė nuo laiko 1 ndash PC 2 ndash PC + FS40 3 ndash PC +
MK 4 - PC + MK + FS40
Gauti duomenys rodo kad ir MK ir FS-40 priedai lėtina PC mineralų hidrataciją bei žemina
egzoterminio efekto temperatūrą jei gryno cemento Tegzo = 95 ˚C tegzo = 420 min (12 pav 1 kr) tai
esant mišinyje abiems priedams Tegzo sumažėja iki 65 ˚C o tegzo pailgėja iki 1070 min (12 pav4 kr)
Šių priedų poveikis siūlių sukietėjusio skiedinio tankiui pateiktas 13 pav
13 pav Superplastiklio priedo ir MK pakaitalo poveikis sukietėjusio cemento skiedinio tankiui 1 ndash PC 2 ndash
PC + FS40 3 ndash PC + MK 4 - PC + MK + FS40
13 pav duomenys rodo kad superplastiklio priedas padidina sukietėjusio skiedinio tankį 125 (13
pav 2 kr) tuo tarpu MK pakaitalas jį 10 mažina 13 pav 3 kr) todėl abiejų medžiagų (priedo ir
pakaitalo) poveikyje tankis sumažėjo nežymiai (apie 5 ) Jų poveikis gniuždymo stipriui pateiktas
14 o lenkimo ndash 15 pav
0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000
20
30
40
50
60
70
80
90
100T
emp
erat
ucircra
0C
Laikas min
1
3
2
4
19
14 pav Superplastiklio priedo ir MK pakaitalo poveikis sukietėjusio cemento skiedinio gniuždymo stipriui 1
ndash PC 2 ndash PC + FS40 3 ndash PC + MK 4 - PC + MK + FS40
15 pav Superplastiklio priedo ir MK pakaitalo poveikis sukietėjusio cemento skiedinio lenkimo stipriui 1 ndash
PC 2 ndash PC + FS40 3 ndash PC + MK 4 - PC + MK + FS40
Atliktų tyrimų rezultatai parodė kad superplastiklio priedas padidina kaip gniuždymo taip ir lenkimo
sukietėjusio skiedinio stiprį atitinkamai 8 ir 26 (14 ir 15 pav 1 ir 2 kr) tuo tarpu MK daro
teigiamą poveikį tik lenkimo stipriui (15 pav 3 kr)
33 Lengvojo užpildo ir RM santykio nustatymas apdailiname sluoksnyje
ir jo savybių tyrimas
Siekiant pagerinti apdailinio sluoksnio termoizoliacines savybes į formavimo mišinį buvo pridedama
smulkiosios iki 2 mm PS frakcijos granulių kurių tūris sudarė atitinkamai 25 ir 50 RM tūrio
Tankio ir stipruminių savybių kaita priklausomai nuo PS granulių tūrio pavaizduota 16 ir 17 pav
20
16 pav Apdailinio sluoksnio tankio priklausomybė nuo PS granulių tūrio formavimo mišinyje
1 ndash 0 2 ndash 25 3 ndash 50
17 pav Apdailinio sluoksnio gniuždymo stiprio priklausomybė nuo PS granulių tūrio formavimo mišinyje
1 ndash 0 2 ndash 25 3 ndash 50
18 pav Apdailinio sluoksnio lenkimo stiprio priklausomybė nuo PS granulių tūrio formavimo mišinyje
1 ndash 0 2 ndash 25 3 ndash 50
Gauti duomenys rodo kad sukietėjusio skiedinio tankis ir stiprumas proporcingai mažėja nuo PS
granulių tūrio didėjimo formavimo mišinyje Optimalus PS užpildo kiekis buvo nustatytas lyginant
suformuotų plokštelių fasado paviršius (19 pav)
21
19 pav Apdailinio sluoksnio paviršiaus kokybės priklausomybė nuo PS granulių tūrio formavimo
mišinyje 1 ndash 25 2 ndash 50 3- 60 4 ndash 75
Vizualiai lyginant gautų paviršių kokybę galima teigti kad PS granulių tūris formavimo mišinyje
turi būti ne didesnis kaip 50
34 Porėtų PS granulių dydžio poveikis lakšto termoizoliacinio sluoksnio fizikinėms
mechaninėms savybėms
Nustatant PS granulių dydį iš pradžių buvo panaudotos ir stambiosios (8divide16 mm) frakcijos granulės
tačiau tokio kompozito sukibimas su apdailinio sluoksnio stiklo tinkleliu nebuvo kokybiškas dėl
stambių neužpildytų cementine tešla ertmių tarp užpildo granulių Dėl šios priežasties šių bandinių
lenkimo stipris nesiekdavo net 01 MPa o pats bandinys išsisluoksniuodavo (20 pav) tuo tarpu
vidutinės (4divide8 mm) ir smulkiosios (iki 2 mm) PS frakcijos bandiniai po bandymo likdavo
neišsisluoksniavę Norint pagerinti badinių su stambiąja PS frakcija sukibimą su tinkleliu teko
naudoti daugiau cementinės tešlos glaistant ja ant tinklelio paviršiaus nes tešla prasmukdavo pro
tinklelio akutes į ertmes tarp stambiosios frakcijos granulių kas blogino kompozito termoizoliacines
savybes Todėl stambiosios frakcijos granulių tolesniuose tyrimuose teko atsisakyti 6 lentelėje
pateiktos tirtų kompozitų savybių vertės Geriausiomis termoizoliacinėmis savybėmis pasižymi LV
ndash 7 sudėties kompozitas kurio šilumos laidumo koeficientas turi mažiausią vertę ndash 0075 WmmiddotK o
jo stipruminės savybės ne žymiai nusileidžia kitų kompozitų su didesniu RM kiekiu savybėms 20
pav pateikta kompozito bandinių struktūra su stambiosios ir smulkiosios PS frakcijų granulėmis
20 pav Termoizoliacinio sluoksnio bandinių vaizdas po lenkimo stiprio nustatymo bandiniai su stambia PS granulių frakcija (be numeracijos) smulkiosios ir vidutinės frakcijos bandiniai
pažymėti 32 ir 52
22
6 lentelė Kompozitų su porėtais užpildais savybės
Kompozitų šifrai atitinka 3 lentelės šiframs
Lenkimo stipris buvo nustatomas bandant prizmes su įtvirtintu iš abiejų pusių stiklo audinio tinkleliu
a b
21 pav Lakšto termoizoliacinio sluoksnio struktūra kai užpildą sudaro PPS (30 visų užpildo tūrio)
ir PS granulės a ndash stambiosios frakcijos b ndash smulkiosios frakcijos (LV ndash 5) sudėtis ir smulkiosios ndash
vidutinės frakcijos (LV- 7) sudėtis
Kompozito
šifras
Sausasis tankis
kgm3
Gniuždymo
stipris MPa
Lenkimo stipris
MPa
Šilumos laidumo
koeficientas 10
W(mK)
LV-1 420 065 070 0135
LV-2
LV -3
LV-4
LV-5
LV-6
LV-7
385
375
355
330
280
240
060
055
050
050
045
040
065
050
050
045
040
030
0130
0125
0100
0090
0080
0075
23
4 Bendradarbiavimas su projekto partneriais
Glaudžiausias bendradarbiavimas buvo vykdomas su Projekto partneriu iš Lietuvos ndash UAB ldquoElnet
Grouprdquo Ūkio subjektas pastoviai buvo supažindinamas su vykdomais moksliniais tyrimais bei
gautais tyrimų rezultatais Buvo diskutuojama kaip būtų galima juos įgyvendinti praktikoje Darbų
pasiskirstimas tarp Projekto partnerių reikalauja tampraus bendradarbiavimo kad ūkio subjektas
galėtų sukurti technologinę įrangą sugebančia pasiekti tyrimais nustatytus cementinio
termoizoliacinio kompozito technologinius parametrus Kartu buvo išbandomi technologinių
įrengimų ndash maišyklės formavimo mišinio sudėtinių komponentų maišymo principas bei darbinio
maišyklės veleno konstrukcija Daug problėmų kėlė paruošto mišinio transportavimas lanksčių žarnų
pagalba į tarpą tarp klojinių Cementinio termoizoliacinio kompozito sudėtiniai komponentai ndash
užpildo granulės (padengtos apvalios pūsto stiklo tuščiavidurės formos kevalu) turi nedidelį
atsparūmą gniuždymui ir veikiant didesnei spaudimo jėgai turi galimybę suirti Bendradarbiaujant
su Slovakijos firma bdquoSTROJSTAV CMldquo ši problema buvo išspręsta
Su Projekto partneriais iš Čekijos buvo bendraujama elektroniniu paštu per skaipą bei betarpiškai
susitinkant komandiruočiu metu Pirmoje komandiruotėje buvome susitikę su mokslinės dalies
vadove Eva Navratilova kuri sutiko būti mūsų Projekto doktorantės Jurgos Šeputytės-Jucikės
praktikos Prahos technikos universitete vadove Praktikos metu kartu su vadove buvo atliekami
cementinio termoizoliacinio kompozito struktūrinia tyrimai įvertinant sudėtinių komponentų
tarpusavio jungties pobūdį Libereco technikos universitete su Projekto partneriu Janu Novaku
aptarėme bendradarbiavimo galimybes kartu atliekant akustinių perdangų smūginių garsų slopinimo
sistemų tyrimus Lietuvoje buvo suformuoti bandiniai o Libereco universitete atliekami triukšmo
slopinimo sistemos elementų dinaminio standžio matavimai Šie tyrimai yra tęsiami Komandiruočių
metu Čekijos ūkio subjekto atstovas Vaclovas Vachuška supažindino su poretų granulių gamyba iš
maltų šlako atliekų ir kartu numatėme jų panaudojimo galimybę akustinių grindų konstrukcijose bei
sieninių panelių gamyboje Bendradarbiavimas tarp partneriu bus tęsiamas per visą Projekto
vykdymo laikotarpį
24
5 Projekto etapai ir tarpiniai rezultatai
Pirmame projekto etape turėjome parinkti termoizoliacinio cementinio kompozito skirto sienų
konstrukcijoms formavimo mišinio parametrus Darbo eigoje nustatyta kad termoizoliacinio
cementinio kompozito matrica turi sudaryti porizuota cementinė tešla modifikuota pūsto stiklo
gamybos atlieka ndash metakaolino priedu Kompozito užpildu kuris sudaro 100 tūrio yra
kombinuotos PS granulės pagamintos iš stiklo duženų miltų ir polistireninės taros susmulkinti
trupiniai PS granulės yra skirtingų frakcijų nuo 4 iki 16 mm dydžio ir kompozite tartusavyje liečiasi
tokiu būdu suformuodami termoizoliacinės medžiagos bdquokarkasąldquo PPS smulkūs trupiniai užpildo
tarpus tarp PS granulių ir tokiu būdu mažino laisvo oro erdvę kompozito struktūroje Šis faktorius
turi tiesioginę įtaką kompozito šilumos laidumo vertei Kompozito užpildas tarpusavyje jungiamas
plonu porizuotos modifikuotos cementinės tešlos sluoksniu Taip yra gaunamas lengvas cementinis
termoizoliacinis kompozitas kurio tankis siekia 230 ndash 250 kgm3 šilumos laidumo koeficientas yra
apie 007 WmmiddotK gniuždymo stipris apie 03 MPa
Kitas uždavinys buvo sukurti termoizoliacinio cementinio kompozito gamybos technologiją
Sprendžiant šią užduotį buvo ištirtas modifikuojančių priedų ir jų maišymo trukmės poveikis
cementinės matricos savybėms rišamosios medžiagos ir skirtingos frakcijos granulių kiekio įtaka
termoizoliacinio sukietėjusio kompozito savybėms Atlikti moksliniai tyrimai leido parinkti
formavimo mišinių maišymo trukmę sudėtiniu komponentų padavimo į formavimo mišinio
paruošimo maišyklę eiliškumą rišiklio rišimosi laikus įvertinant priedų poveikį cemento mineralų
hidratacijos procesui Nustatyta kad pradiniame etape reikia vandenyje permaišyti orą įtraukiatį ir
mišinį plastifikuojanti priedus ir cementą po to maišyti PPS smulkius trupinius ir tik po to į
formavimo mišinių paruošimo maišyklę dėti PS granules Bendra formavimo mišinio paruošimo
trukmė siekia 7 ndash 10 min Laboratorinėmis salygomis paruoštu formavimo mišiniu buvo užpildomos
bandinių formavimui skirtos formos Suformuoti bandiniai iš formų buvo išimami po 12 val
sudedami į polietileninius maišus ir natūraliose sąlygose buvo kietinami 28 paras
Kompozito bandinių fizikinės savybės bei sudėtinių kompozito komponentų tarpusavio jungties
pobūdis kontakto zonoje buvo nustatomos tiriant bandinius pagal galiojančius techninius
reikalavimus VGTU Termoizoliacijos instituto laboratorijose sukomplektuotomis naujausią įranga
Šių tyrimų rezultatai yra pateikiami ataskaitoje plačiau aprašant termoizoliacinio kompozito fizikines
savybes
Darbe buvo sprendžiamas ir armuotų termoizoliacinių lakštų ir jų gamybos technologijos sukūrimas
Lakštų prototipu buvo parinkta dekoratyvinio apdailos laksto konstrukcija sukurta projekto vadovo
ir apginta Lietuvos patentu Nr 4599 Toks techninis sprendimas leido termoizoliacinio kompozito
sluoksnį iš abiejų pusių armuoti stiklo audinio tinkleliu ir sukurti padidinto atsparumo lenkimui
termoizoliacinį lakštą Moksliniais tyrimais buvo nustatyta kad lakštų konstrukcijose galima naudoti
tik 2-8 mm dydžio pūsto stiklo granules o cementine tešlą galima modifikuoti MK priedų iki 30
nuo cemento masės Stiklo audinio tinklelį galima panardinti į cementinės tešlos ir smulkių PS
granulių mišinį esant granulių užpildo kiekiui ne didesniam kaip 50 tešlos mišinio tūrio Optimalus
armuojančių stiklo audinio tinklelių akučių dydis 45times45 mm užtikrinantis sluoksnių esančių
abiejuose tinklelio pusėse stabilią jungtį
Lakštų gamybos išmatavimus lemia gaminami armuojančių tinklelių matmenys Esant tinklo kilimo
pločiui 1000 mm automatiškai išsisprendžia ir lakštų plotis kuris gali būti 500 mm arba 10 m Esant
kitam lakšto pločiui reikalingas tinklelio jungimas kas didina gamybos proceso imlumą ir gamybos
kaštus
Sukurta laboratorinė lakštų gamybos technologija kurioje yra numatyta sekančios operacijos
išvardintos eilės tvarka modifikuotos cementinės tešlos užpilimas ant formos dugno tolygus
cementinės masės paskleidimas armuojančio apatinio tinklelio įspaudimas į cementinę masę
termoizoliacinio cementinio formavimo masės sluoksnio užpilimas į formą ir jos tolygus
paskirstymas viršutinio armuojančio tinklelio uždėjimas ant viršutinio termoizoliacinio kompozito
formavimo masės paviršiaus viršutinio tinklelio dengimas cementine mase jos tolygus paskirstymas
ir įspaudimas į tinklelio akutes Tokiu būdu pagamintas lakštas turi lygų apatinį paviršių ir grubų
25
viršutinį Panaudojus lakštus klojinių konstrukcijose lygus paviršius formuoja galutinai išlygintą
sienos plokštumą reikalaujančią minimalių darbo sąnaudų paviršiaus apdailai Išorinių apdailos
lakštų paviršiaus formavimas bus sprendžiamas ateityje
Įvertinant lakšto paskirtį galime konstatuoti kad termoizoliacines lakšto sąvybes lemia užpildo
granulių kompaktiškas pasiskirstymas lakšto termoizoliacineme sluoksnyje Stambios granulės turi
formuoti karkasą liesdamosios tarpusavyje o tarpai tarp jų turi būti ūžpildyti smulkios frakcijos PPS
trupinių granulėmis Reikia stengtis kad būtų kuo mažiau neužpildytų oro tarpų Lakšto
termoizoliacines sąvybes gerina smulkios frakcijos PS granulių kiekis esantis modifikuotoje
cementinėje tešloje iki 50 tūrio
Lakšto lenkimo stipriui didžiausios įtakos turi armuojančio tinklelio akučių dydis tinklelio sukibimas
su cementine tešla užpildo granulių stabili tarpusavio jungtis bei paties lakšto storis Skaitome kad
mažiausias lakšto storis galėtų būti 25 mm
Pirmais metais viešinant projektą buvo parengtas mokslinis straipsnis apie įvairių priedų poveikį
cementinės matricos porizacijai Be priedų poveikio buvo atsižvelgta į formavimo mišinio maišymo
trukmę Medžiaga apie matricos porėtumo didinimo būdus išsamiai pateikta publikacijoje o
ataskaitoje pateikiama tik nuoroda į straipsnyje pateikiamus tyrimo rezultatus
Žurnale ldquoMokslas ir technikardquo yra supažindinama Lietuvos visuomenė apie Eureka projekto
partnerius projekto tikslus kuriuos turėtų įgyvendinti kiekvienas partneris atskirai darbus
koordinuojant VGTU projekto vadovui Pateikiama projekto trukmė bei nurodomi finansavimo
šaltiniai tame tarpe ir iš Europos struktūrinių fondo lėšų
26
6 Tyrimų mokslinė vertė
Mokslinę liekamąją vertę turi modifikuojančių priedų poveikio cementinės matricos mišinio bei
akmens poretumui tyrimai Ištirta pucolaninio priedo pūsto stiklo gamybos atliekos ndash metakaolino
poveikis cementinės matricos tankiui cemento mineralų hidratacijos procesui mišinio klampai bei
poreto cementinio akmens fizikinėms sąvybėms Ši priklausomybė sujungta kartu su orą įtraukiančiu
ir plastifikuojančių priedų panaudojimu modifikuojant cementinę tešląTyrimų rezultatai yra
apibendrinti moksliniame straipsnyje išsiūstame į Oksfordo universiteto žurnalą bdquoConstruction and
Building Materialsldquo
Porėtų užpildo granulių granuliometrinės sudėties ir jų frakcijų santykis bei porizuotos matricos
kiekio poveikis cementinio termoizoliacinio kompozito savybėms bus apgintas Lietuvos patentu su
tolesniu patentavimu ES
Cementinio termoizoliacinio kompozito ir jo gamybos technologijos sukūrimas leis statyti kokybiškai
naujus namus artimus pasyvaus namo koncepcijos keliamiems reikalavimams
27
7 Išvados ir rekomendacijos
1 Nustatyta kad kompleksinis (MK+FS40+OIP) priedas betonų mineralų hidratacijos procesą
cemento tešloje prailgina iki 1100 min pasiekdamas 60 degC egzoterminio efekto maksimalią
temperatūrą MK modifikuotos cemento tešlos hidratacijos procesas nežymiai pailgėja nors dėl
papildomos pucolaninės reakcijos tarp MK ir cemento hidratacijos produktų egzoterminio efekto
maksimali temperatūra pakyla 8 degC
2 Ištirta kad kompleksinio priedo (FS40+OIP) poveikis mažinant cementinės tešlos tankį labiausiai
pastebimas MK priedų modifikuotoje cementinėje tešloje Modifikuotos cementinės tešlos tankis
sumažėja 33 karto nuo 2158 kgm3 iki 714 kgm3 po 10 min mišinio maišymo Tai yra apie 29
mažesnis tankis nei maltu smėliu modifikuotos cementinės tešlos ir 32 mažesnis tankis nei gryno
cemento porizuotos tešlos Sukietėjusios tešlos ndash porėto betono tankis siekia apie 800 kgm3 tuo tarpu
gryno cementbetonio ndash 1150 kgm3 o maltu smėliu modifikuoto betono ndash 1200 kgm3 Šiuos pokyčius
galima paaiškinti lengvos sutirštintos struktūros formavimo mišinyje susidarymu ir OIP molekulių
adsorbuotų ant cemento dalelių paviršiaus pakankamos jungties suformuotu oro burbuliuku
užtikrinimas
3 Nustatyta kad pucolaniniu priedu MK modifikuota cementinė tešla kartu su kompleksiniais (FS40
ir OIP) priedais įtakoja papildomų naujadarų ndash kalcio hidrosilikatų susidarymą mikro struktūros
pokyčius užtikrinančius submikrokristalinę struktūrą cementinėje matricoje Tai užtikrina mažo
tankio porėto betono pakankamą stiprumą 800 kgm3 tankio porėto betono gniuždymo stipris siekia
25 MPa o lenkimo stipris 10 MPa
4 Nustatyta optimali porėtų užpildo granulių granuliometrinė sudėtis bei jų kiekis termoizoliaciniame
kompozite Didžiausią dalį užpildo - 35 tūrio sudaro stambios PS granulės (8-16 mm) Vidutinio
dydžio (4-8 mm) PS granulės ir smulkios iki 2 mm dydžio PPS trupintos granulės sudaro po 15
kompozito tūrio kas leidžia užpildyti tarpus tarp stambių granulių ir suformuoti kompaktiškai
užpildyta kompozito struktūrą Sukurtas cementinis termoizoliacinis kompozitas kurio sudėtis
modifikuota 10 metakaolino priedo jam pagaminti panaudotas 70 kgm3 rišamosios medžiagos
kiekis Cementinio termoizoliacinio kompozito šilumos laidumo koeficientas siekia 007Wm∙K
esant tankiui 245 kgm3 ir gniuždymo stipriui apie 02 MPa
5 Sukurta lakšto apdailinio sluoksnio modifikuoto specialiais priedais formavimo mišinio sudėtis
kurioje 90 rišamosios medžiagos (RM) masės sudaro portlandcementis ir 10 - MK o kompozito
RM ir smulkių iki 2 mm stambumo PS granulių tūrių santykis sausame mišinyje yra 11 Sukietėjusio
skiedinio tankis 1420 kgm3 gniuždymo stipris 38 MPa
6 Nustatytas porėtų užpildų PS ir PPS granuliometrinės sudėties ir jų tūrių santykio poveikis
termoizoliacinio lakšto vidutinio sluoksnio struktūrai ir savybėms Mažiausia kompozito šilumos
laidumo koeficiento vertė (0075 Wm∙K) gaunama tuo atveju kai pūsto stiklo 4divide8 mm frakcijos
granulės padengtos porizuota cementine tešla (esant cemento sąnaudom ne daugiau kaip 100 kgm3)
tarpusavyje jungiasi lietimosi taškuose ir formuoja standų kompozito bdquokarkasąldquo o analogiškai
padengtos smulkios (iki 2 mm stambumo) PPS granulės užpildo laisvus tarpus tarp stambesnių PS
granulių (esant PS ir PPS tūrių santykiui 31) tokiu būdu išvengiant tiesioginių šalčio tiltelių per
porizuotą matricą
28
8 Literatūra
Antonovič V Goberis S The effect of different admixture of the properties of refractory conerefe
with portland cement Material science (Medžiagotyra) 4(9) 2003 379-382 p
Asthana R Kumar ADahotre N B2006 Materials Processing and Manufacturing Science
Amsterdam Butterworth-Heinemann 628 p
bdquoAstra ndash polskaldquo firmos tinklalapis internete httpwwwastra-polskacom
Brykov A S Kamaliev R T Mokeev M V 2010 Influence of ultradispersed silica on portland
cement hydration Russian Journal of Applied Chemistry 83(2) 208minus213
Capener J C-M 2009 Properties of Modern Rendering Systems Based on Mineral Binders
Modified by Organic Admixtures Concrete Repair Rehabilitation and Retrofitting II ndash Alexander et
al (eds) Taylor and Francis Group London 863 ndash 869
Davraz M Gunduz L 2005 Engineering properties of amorphous silica as a new natural pozzolan
for use in concrete Cement and Concrete Research 35(7) 1251ndash1261
Du L Folliard K J 2005Mechanisms of entrainment in concrete Cement and Concrete Research
35(8)1463 ndash 1471
Hernaudes-Olivares F Mayer-Lobo P 2011 Experimental Assessment of Comercial One-coat
Renders for Buildings Facades Construction and Building Materials 22 (1) pp 156 ndash 162
Hilal A AThom N H Dawson A R 2015 On void structure and strength of foamed concrete made
without with additives Construction and Building Materials 85 157 ndash 164
Houst Y F Bowen P Perche F Kauppi A Borget P Galmiche L Meins J F Lafuma F
Flatt R J Schober I Banfill P FG Swift D S Myrvold B O Petersenf B G Reknes K
2008 Design and function of novel superplasticizers for more durable high performance concrete
(Superplast Project) Cement and Concrete Research 38(10) 1197 ndash 1209
Hurley J A 2003 UK market survey for foam glas Published by The Waste and Resource Action
Programme The Old Academy 114 p Prieiga per internetą httpwwwwraporguk
Kligys M Laukaitis A Sinica M Sezemanas G Dranseika N 2008 Investigations into the fire
hazard of a composite made from aerated concrete and crushed expanded polystyrene waste
Mechanics of Composite Materials 44(2) 173 ndash 180
Kligys M 2009 Kompozitinės medžiagos iš poringosios cemento tešlos ir trupinto polistireninio
putplasčio gamybos technologija ir savybės Daktaro disertacija Vilnius 137 p
Landensivu J 2012 Durability properties and actual deterioration of Finish concrete fasades and
balcones Thesis for the degree of doctor of science in technology Tampere university of technology
117 p
Lauzon M Garcia-Ruiz P A 2009 Evaluation of Capillary Water Absorbtion in Rendering Mortars
with Powdered Waterproofing Additives Construction and Building Materials 23 (10) 3287 ndash 3291
Lianxiang D Kevin J 2005 Mechanizm of air entrainment in concrete Cement and Concrete
research (35) 1463-1471 p
Limbachiya M Meddah M S Fotiadou S 2012 Performance of granulated foam glass concrete
Construction and Building materials 28(1) 759ndash768
LST EN 197-12011 Cementas 1 dalis Įprastinių cementų sudėtis techniniai reikalavimai ir atitikties
kriterijai
LST EN 196-62010 Cemento bandymų metodai 6 dalis Smulkumo nustatymas
29
LST EN 196-32005 Cemento bandymų metodai 3 dalis Rišimosi trukmių ir tūrio pastovumo
nustatymas
LST EN 933-12002 Užpildų geometrinių savybių nustatymo metodai 1 dalis Granulometrinės
sudėties nustatymas Sijojimo metodas
LST EN 933-22001 Užpildų geometrinių savybių nustatymo metodai 2 dalis Granulometrinės
sudėties nustatymas Analiziniai sietai Vardiniai akelių matmenys
LST ISO 3310-12003 Laboratoriniai sietai Techniniai reikalavimai ir bandymai 1 dalis
Laboratoriniai pinto metalinio vielinio tinkle sietai (tpt ISO 3310-12000) LST EN 1097-62003
Užpildų mechaninių ir fizikinių savybių nustatymo metodai 6 dalis Dalelių tankio ir įmirkio
nustatymas
LST EN 1015-3+A12004 Methods of Test for Mortar for Masonry ndash Part 3 Determination of
Consistence of Fresh Mortar (by Flow Table)
LST EN 1015-102004 Methods of Test for Mortar for Masonry ndash Part 10 Determination of Dry
Bulk Density of Hardened Mortar
LST EN 1015-112002 Methods of Test for Mortar for Masonary ndash Part 11 Determination of
Flexural and Compressive Strength of Hardened Mortar
LST EN 1015-182003 Methods of Test for Mortar for Masonary ndash Part 18 Determination of Water
Absorption Coefficient Due to Capillary Action of Hardened Mortar
LST EN 1015-122004 Methods of Test for Mortar for Masonary ndash Part 18 Determination of
Adhesive Strength of Hardened Rendering and Plastering Mortars on Substrates
LST EN 120892013 Statybiniai termoizoliaciniai gaminiai Elgsenos lenkiant nustatymas
LST EN 16022013 Statybiniai termoizoliaciniai gaminiaiTariamojo tankio nustatymas
LST EN 826 Statybinės termoizoliacines medžiagos Stiprio gniuždant nustatymas
LST EN 126642002 Šiluminės statybinių medžiagų ir gaminių charakteristikos Šiluminės varžos
nustatymas apsaugotos karštosios plokštės ir šilumos srauto matuoklio metodais Vidutinės ir mažos
šiluminės varžos sausi ir drėgni gaminiai
LST EN ISO 125712013 Hygrothermal Performance of Building Materials and Products -
Determination of Hygroscopic Sorption Properties
LST CENTS 772 -222006 Mūro gaminių bandymo metodai 22 dalis Keraminių mūro gaminių
atsparumo šalčiui nustatymas
LST L 1413112005 Statybinis skiedinys Bandymo metodai Atsparumo šalčiui nustatymas
LVS 203-22005 Sakret stiklo audinio armavimo tinklelis
Marčiukaitis G 2007 Statybinės medžiagos ir konstrukcijos Paskaitų konspektas Vilnius 88 p
Mисников O С Тимофеев АВ Черткова ЕЮ 2011 Гидрофобизация минеральных
дисперсных материалов добавками на основе торфа Труды Инсторфа 2 (55)15 ndash 33
Oğuzhan Keleştemur Bahar Demirel 2015 Effect of metakaolin on the corrosion resistance of
structural lightweight concrete Construction and Building Materials 81172 - 178
Quercia G Huumlsken G Brouwers H J 2012 Water demand of amorphous nanosilica and its
impact on the workability of cement paste Cement and Concrete Research 42(2) 344ndash357
Paruta V A Brynzin E I 2009 Manual on Designing and Erecting of Buildings using the Products
with Trademark UDK GAZOBETON Dnepropetrovsk 213 p
30
Ramachandran V S 1998 Superplasticizersproperties and applications in concrete Ottawa
Materials Technology LaboratoryCANMET
Ries J 2008 Structural lightweight aggregate and concrete Structure June 62-63
Ru Ji Zuotai Zhang Yang He Lili Liu Xidong Wang 2015Synthesis characterization and modeling
of new building insulation material using ceramic polishing waste residue Construction and Building
Materials 85 119 ndash 126
Сеземан Г Синица М Клигис М Шепутите-Юцике Ю Вайткус С Мечай А 2013
Цементные строительные композиты на основе лёгких заполнителей из техногенного сырья
Материалы международной научно ndash технической конференции laquo Наука и технология
строительных материалов состояние и перспектива их развития raquo 27-29 ноября Минск
БГТУ 21 ndash 24
Sezemanas G Sinica M Zacharčenko P Pivenj N Mikulskis D Kligys M 2013 Influence
of zeolite additive on the properties of plaster used for external walls from autoclaved aerated
concrete Materials Science (Medžiagotyra) 19(2) 222ndash229
Синица М Шепутите-Юцике Ю Сеземан Г Клигис М Мечай А 2013 Особенности
выполнения ограждающих конструкций с использованием заливной теплоизоляции на основе
гранул вспученного стекла Материалы международной научноndash технической конференции laquo
Наука и технология строительных материалов состояние и перспектива их развития raquo 27-29
ноября Минск БГТУ 69 ndash 72
Sinica MSezemanas GKligys M Česokas S 2007 Investigation of hydro ndash and higro ndash sorption
properties of silicate masonry products Materials Science (Medžiagotyra) 13(3) 229ndash 234
Sinica M Sezemanas G Chesnauskas V 2005 Influence of Air Absorbing Additive on Plaster
Layer Properties Designated to Cover Partions Built from Autoclave Porous Concrete Blocks
Chemical Technology (Cheminė technologija) 4 (38) 91 ndash 95
Sinica M Laukaitis A Sezemanas G Kligys M 2008 Operational Properties of a Heat-insulation
Composite with Expanded Polystyrene Crumbs Mechanics of Composite Materials 4 (44) 415 ndash 424
Sinica M Sezeman G Mikulskis D Kligys M Česnauskas V Zacharčenko P Kuprijenko
P Ščerbina N Pivenj N 2009 Investigation of the composite material with inclusions of
autoclaved aerated concrete chips Materials science 15 ( 4) 356ndash362
Sinica M Sezeman G Zakharchenko P 2012 Daugiasluoksnė lauko atitvara ir jos džiovinimo
būdas Patentas LT5837B
Стерлятов АН 2007 Совместный тепло- и влаго- перенос в ограждающих конструкциях
зданий из газобетона Дисертация кандидата технических наук Новосибиpск 167 с
Tobon J I Paya Jordy Restrepo O J 2015 Study of durability of portland cement mortars blended
with silica nanoparticles Construction and Building Materials 80 92 - 97
STR 205012005 Pastatų atitvarų šiluminė technika Statybos technikos reglamentai Statybos ir
urbanistikos ministerija Vilnius 2005 109p
STR 201102007 Išorės tinkuojamos sudėtinės termoizoliacinės sistemos Statybos technikos
reglamentai Statybos ir urbanistikos ministerija Vilnius 2007 p
Šadauskienė J Ramanauskas J Stankevičius V 2003 Effect of hydrophobicmaterials on water
impermeability and drying of finish brick mansory Material science (medžiagotyra) 9 (1) 94 - 98
Ungkoon Y Sittipunt Ch Namprakai P Jetipattaranat W Kim KS Charinpanitkul T 2007
Analysis of microstructure and properties of autoclaved aerated concrete wall construction materials
Journal of Industrial and Engineering Chemistry 13(7) 1103ndash1108
31
Weigler H Karl S 1980 Structural lightweight aggregate concrete with reduced density-
lightweight aggregate foamed concrete The International Journal of Lightweight Concrete 2 101ndash
104
Xu Y Chung D D L 1999a Effect of admixtures on the thermal and thermomechanical behaviour
of cement paste ACI Materials Journal 96(4) 455minus461
Xu Y Chung D D L 2000a Improving silica fume cement by using silane Cement and Concrete
Research 30(8) 1305- 1311
Zain M F M Safiuddin Md Mahmud H 2000 Developement of high performance concrete
using silica fume at relatively high water-binder rations Cement and Concrete Research 30(9) 1501
ndash 1505
Захарченко П Синица М Сеземан Г Чеснаускас В 2009 Изменение влажности стеновых
конструкций из ячеистобетонных блоков с системой скреплённой теплоизоляции Будiвельнi
матерiали вироби та санiтарна технiка науково-технiчний збiрник Киев Товариство
laquoЗнаниеraquo Украiни (23) 50 ndash 53234
32
9 Komandiruočių ataskaita
Vykdant kalendoriniame plane numatytus darbus buvo du kartus važiuota į Čekija pas Projekto
partnerius
Su Projekto partneriais iš Čekijos buvo bendraujama elektroniniu paštu per skaipą bei betarpiškai
susitinkant komandiruočiu metu
2014-11-2 iki 11-6 d du projekte dalyvaujantys mokslininkai ndash Projekto koordinatorius Marijonas
Sinica ir vyriausiasis mokslo darbuotojas Sigitas Vėjelis vyko į Prahą bei Libereco technikos
universitetus pas Projekto partnerius ndash mokslininkus Eva Burgetova ir Janą Novaką Susitikimo metu
numatėme bendrus darbus kuriuos turėtume atlikti vykdant Eureka Projektą Mokslinės dalies
vadove Eva Burgetova sutiko būti mūsų Projekto doktorantės Jurgos Šeputytės-Jucikės praktikos
Prahos technikos universitete vadove Praktikos metu kartu su vadove buvo atliekami cementinio
termoizoliacinio kompozito struktūrinia tyrimai įvertinant sudėtinių komponentų tarpusavio jungties
pobūdį Libereco technikos universitete su Projekto partneriu Janu Novaku aptarėme
bendradarbiavimo galimybes kartu atliekant akustinių perdangų smūginių garsų slopinimo sistemų
tyrimus Susitikimuose dalyvavo ūkio subjekto atstovas ndash Projekto partneris Vaclovas Vachuška
2015-05-19 iki 05 -24 d į komandiruotę vyko 3 Projekte dalyvaujantys mokslininkai- M Sinica vyr
mokslo darbuotojas Modestas Kligys tyrėja-doktorantė Jurga Šeputytė ndash Jucikė Komandiruotės
tikslas buvo pratęsti bendradarbiavimą tarp Pojekto partnerių Buvo nuvežti Lietuvoje suformuoti
bandiniai kad Libereco universitete būtų galima atlikti triukšmo slopinimo sistemos elementų
dinaminio standžio matavimus Šie tyrimai yra tęsiami Komandiruočių metu Čekijos ūkio subjekto
atstovas Vaclovas Vachuška supažindino su porėtų granulių gamyba iš maltų šlako atliekų ir kartu
numatėme jų panaudojimo galimybę akustinių grindų konstrukcijose bei sieninių panelių gamyboje
12
2 lentelė PS ir PPS granulių frakcijos tankis ir šilumos laidumas
Grūdelių skersmuo mm Piltinis tankis kgm3 Šilumos laidumo koeficientas WmmiddotK
PS iki 2 190 0077
PS 4divide8 140 0059
PPS 8-16 120 0052
PPS iki 2 15 0038
22 Tyrimų metodika
Portlandcemenčio rišimosi trukmė buvo nustatyta remiantis standartine metodika LST EN 196-
32005 о savitasis paviršius ndash Bleino prietaisu pagal (LST EN 1097-62010) metodiką
Užpildų (pūstojo stiklo ir polistireninio putplasčio granulių) piltiniai tankiai buvo nustatomi remiantis
(LST EN 3310-12003) Modifikuotos cementinės tešlos egzoterminiam efektui tirti buvo naudojami
laboratorijoje sukonstruotas temperatūros matavimo prietaisas ir sukurta metodika (Antonovič and
Goberis 2003) Rišamoji medžiaga (RM) buvo ruošiama sausai maišant portlandcementį su 10
metakaolino pakaitalu laboratorinėje bdquoVarimixer bearldquo maišyklėje 3 min esant 60 apsmin maišyklės
veleno sukimosi greičiui Ruošiant formavimo mišinius RM kartu su vandeniu ir modifikuojančiais
priedais (FS-40 visuose atvejuose OĮP ndash formuojant termoizoliacinį sluoksnį) buvo maišoma dar 1
min o supylus užpildus (PS visuose atvejuose PPS - formuojant tik termoizoliacinį sluoksnį) dar 2
min esant tam pačiam sukimosi greičiui
Kompozitų formavimo mišiniai buvo ruošiami MXP 1602E maišyklės pagalba (esant jos sukimosi
ašies greičiui 225 apsmin) permaišant 2 min bėgyje visus komponentus (cementą vandenį ir
priedus OĮP ir superplastiklį) išskyrus porėtus užpildus Užpildai buvo dedami į mišinį pačiam
maišymo gale ir maišymas trukdavo dar 5 min esant 60 apsmin greičiui Mišiniai buvo supilami į
skirtingų matmenų formas iš kurių sukietėję bandiniai buvo išformuojami po 2 parų Tolesnis jų
kietėjimas vyko ant grotelių virš vandens klimatinėje kameroje 26 parų bėgyje esant temperatūrai
(20plusmn3) ordmC Po to bandiniai buvo džiovinami 105ordm C temperatūroje (bandiniai su PPS užpildu - iki 50
ordmC) iki pastoviosios masės ir buvo nustatomos jų savybės Sausasis tankis gniuždymo ir lenkimo
stipriai buvo nustatomi taikant (LST EN 1602+ AC+P LST EN 826 LST EN 12089) metodikas
Nustatant kompozito stipruminių savybių vertes buvo pasinaudota komputerizuota įranga
ldquoHaunsfield ndash H10KS)
Bandinių šilumos laidumo koeficientas λ10 buvo nustatomas pagal (LST EN 12664+AC+P) prietaiso
bdquoλ ndash meter EP500ldquopagalba (bandinių matmenys ndash 400x400x100mm)
Naudotų priedų poveikį cementinei matricai (cemento mineralų hidratacijos egzoterminiam efektui)
nustatyti buvo naudotasi (Antonovich and Goberis 2003) metodika išlaikant eksperimento metu
vienodą (037) VC santykį
Kompozito bandinių sorbcinis drėgnis buvo nustatomas pagal (LST EN ISO 1257) metodiką iš-
laikant bandinius (20 plusmn3)ordmC temperatūroje virš K2CO3 NaBr (NH4)2SO4 ir K2SO4 tirpalų kurių
sočiųjų garų drėgnis siekė atitinkamai 43 58 81 ir 94
Sukietėjusių kompozitų struktūrai bei kontakto zonos su pagrindu analizei atlikti naudotas
kompiuterizuotas optinis mikroskopas Motic su skaitmenine kamera (didinimas iki 100 kartų)
Rentgeno struktūriniai tyrimai atlikti difraktometru DRON-7 kurio antikatodas varinis filtras -
nikelinis anodo įtampa ndash 30 kV anodo srovė 12 mA goniometro plyšeliai (05 1 15)mm smailių
iššifravimui naudota ICDD duomenų bazė
3 Eksperimentinė dalis
31 Termoizoliacinis kompozitas su PS ir PPS granulėmis
Formuojant kompozitus su skirtingomis PS granulių frakcijomis reikėjo surasti optimalų frakcijų
tarpusavio santykį Kadangi lengvus užpildus patogiausia matuoti tūrio vienetais bei apribojus
13
cemento sąnaudas iki 150 kgm3 (cemento piltinis tankis 1130 kgm3) ir prilyginus visą sausųjų
komponentų tūrį 100 (atitinkančių 5 tūrio dalims) gavome kompozito sudėtis pateiktas 3 lentelėje
Siekiant nustatyti lengvojo kompozito užpildo frakcijos stambumo ir kiekio poveikį kompozito
tankiui ir stipriui buvo tiriami kompozito bandiniai suformuoti pagal K-1divideK-6 sudėtis (3 lentelė)
OĮP kiekis formavimo mišiniuose buvo didesnis nei kompozitų su AAC trupiniais atveju ir siekė
0045 cemento masės todėl kad reikėjo hidrofilizuoti užpildo granules bei gauti lengvesnę
porizuotą matricą (2 pav)
3 lentelė Kompozitų su pūstojo stiklo granulėmis sudėtys
Kompozito
šifras
Sudėtis
Cementas tūrio dalys
PS granulių frakcijų tūrių dalys
PPS granulių tūrio dayis
8divide16 mm 4divide8 mm le4 mm le4 mm
K-1 083 500 - - -
K-2 083 - 500 - -
K-3 083 - - 500 -
K-4 083 166 166 166 -
K-5 083 250 125 125 -
K-6 083 300 100 100 -
K-7 057 279 - - 221
K-8 048 279 - - 221
K-9 04 279 - - 221
K-10 036 310 100 - 090
K-11 036 300 100 - 100
2 pav OĮP kiekio poveikis cementinės tešlos tankiui (Kligys 2009 Sinica et al 2009)
Atliktų tyrimų rezultatai rodo kad termoizoliacinio kompozito tankis pagrinde priklauso nuo
cementinės matricos kiekio kompozite ir beveik nepriklauso nuo pūstojo stiklo granulių frakcijos
stambumo Pavyzdžiui formuojant kompozitą kuriame cemento ir pūstojo stiklo granulių tūrinis
santykis siekia 0834 gaunamų kompozito bandinių tankis kinta nuo 390 kgm3 kai naudojamos
8divide16 mm stambumo granulės iki 410 kgm3 kai naudojamos le 4 mm stambumo granulės (3 lentelė
K-1divideK-3 kompozito sudėtys)
Analogišką tankį (390 kgm3) gauname naudojant užpildo frakcijų mišinį kuriame stambių vidutinių
ir smulkių pūsto stiklo granulių tūrinis santykis siekė 133133133 (4 lentelė K-4 kompozito
sudėtis) Ir tik padidinus stambios frakcijos pūstojo stiklo granulių tūrį mišinyje iki santykio 211
kompozito tankis sumažėjo iki 370 kgm3 (4 lentelė K-5 kompozito sudėtis) o kai stambių granulių
tūrinis santykis dar padidėjo iki 240808 gavome lengvąjį termoizoliacinį 320 kgm3 tankio
14
kompozitą (3 lentelė K-6 kompozito sudėtis) Suformuotų skirtingo tankio kompozito bandinių
gniuždymo stiprio vertės pateiktos 3 paveiksle
3 pav Termoizoliacinio kompozito bandinių gniuždomasis stipris Kompozito bandinių šifrai atitinka 3
lentelės duomenis
Kaip rodo 3 pav rezultatai didžiausiu stipriu (09 MPa) pasižymi 410 kgm3 tankio kompozitas K-1
(3 pav K-1 stulp) Esant kompozito tankiui 320 kgm3 jo gniuždomasis stipris yra dar pakankamas
ndash 035 MPa (3 pav K-6 stulp) Suformuoti kompozito K-1 divide K-6 bandiniai pateikti 4 pav Matome
kad gautų kompozitų struktūra yra vienalytė t y užpildų ir rišamosios medžiagos tarpusavio santykis
yra adekvatus
Siekiant gauti kuo mažesnį kompozito šilumos laidumo koeficientą mažinome jo tankį Gauto
kompozito gniuždomojo stiprio esama atsarga (pakanka 02 MPa) leido tai padaryti palaipsniui
mažinant portlandcemenčio kiekį nuo 150 kgm3 iki 100 kgm3 kompozite (4 lentelė) bei panaudojant
vietoje smulkiosios (le4 mm) PS granulių frakcijos smulkiąją (le4 mm) PPS trupinių frakciją (4
lentelė K-7divideK-10 kompozito sudėtys) bei panaudojus tarpinę (4divide8 mm) pūsto stiklo granulių frakciją
(4 lentelė K-11 kompozito sudėtis)
K-1 K-2 K-3
K-4 K-5 K-6
4 pav Kompozito bandinių suformuotų pagal K-1divideK-6 sudėtis struktūra
15
4 lentelė Palengvinto termoizoliacinio kompozito savybės
Kompozito
Šifras Tankis kgm3
Stipris MPa Šilumos laidumo koeficientas λ10 WmmiddotK
Gniuždymo Lenkimo
K-7 305 072 026 0114
K-8 260 039 019 0105
K-9 250 030 018 0095
K-10 245 026 017 0070
K-11 240 020 015 0069
Pastaba kompozito sudėtys atitinka 5 lentelės sudėtims
Apsistoti ties K-11 kompozito sudėtimi padėjo jo struktūros tyrimai Kompozito bandinių (K-7divideK-
10) skerspjūvio nuotraukos (5 pav) parodė kad užpildo grūdeliai netolygiai pasiskirstė cementinėje
matricoje o kai kur tarp matricos ir užpildų pasitaiko oro tuštumų
K-7 K-8 K-9
K-10 K-11
5 pav Kompozito bandinių suformuotų pagal K-7divideK-11 sudėtis struktūra
Įvertinus šiuos trūkumus kompozito struktūroje buvo atliktas K-10 sudėties koregavimas
portlandcemenčio kiekis liko toks pat (100 kgm3) o tam kad pasiekti tolygų užpildų pasiskirstymą
bei išvengti oro tuštumų struktūroje buvo palaipsniui didinamas pūsto stiklo stambios frakcijos kiekis
(nuo 126 iki 300 tūrio dalių) bei pridėta 1 tūrio dalis 4divide8 mm skersmens pūsto stiklo granulių ty
abiejų frakcijų pūsto stiklo granulių ir polistireninio putplasčio smulkios frakcijos tarpusavio tūrinis
santykis sudarė 311 (3 ir 4 lentelės K-11) Atlikti šio kompozito savybių tyrimai parodė kad esant
jo tankiui 240 kgm3 gniuždomasis stipris siekia 02 MPa o šilumos laidumo koeficientas ndash 0069
WmmiddotK (3 lentelė K-11)
Tolesni kompozito tyrimai buvo atlikti kompleksiškai nustatant rišamosios medžiagos ir užpildo
(pūsto stiklo granulių bei polistireninio putplasčio taros trupinių kiekio poveikį kompozitų tankiui
stiprumui šilumos laidumui laidumui vandens garams susitraukimui džiūstant bei atsparumo šalčiui
Bandinių formavimo sudėtys pateiktos 5 lentelėje o gauti tyrimų duomenys 6 7 8 9 10 ir 11
paveiksluose
16
5 lentelė Kompozitinės medžiagos formavimo mišinių sudėtys
Kompozito
sudėties Nr
Rišamosios
medžiagos
kiekis kgm3
Pūstojo stiklo granulių tūrinis santykis
Polistireninio putplasčio
taros granulių tūrinis
santykis
(8divide16) mm (4divide8) mm (0divide2) mm (0divide2) mm
1 700 3 1 1 -
2 1000 3 1 1 -
3 1300 3 1 1 -
4 700 3 1 - 1
5 1000 3 1 - 1
6 1300 3 1 - 1
Pastaba Užpildų kiekis bandiniuose (100) buvo prilygintas 5 tūrio dalims
6 pav Rišamosios medžiagos kiekio priklausomybė kompozitų tankiui
7 pav Kompozitų tankio priklausomybė šilumos laidumui
Tankio ir šilumos laidumo koeficiento mažiausios vertės priklauso nuo rišamosios medžiagos kiekio
esant 70 kgm3 ir panaudojus polistireninio putplasčio granules gaunamas mažiausias tankis tuo pačiu
ir mažiausia šilumos laidumas Šiuo atveju kompozitų stiprumas būna mažiausias bet pakankamas
užsiduotoms vertėms (8 pav) ty stipris gniuždant siekia virš 03 MPa o stipris lenkiant ndash 015 MPa
(9 pav) Tuo atveju kompozitų atsparumas šalčiui net po 100 šaldymo ciklų didina kompozitų stiprį
gniuždant (dėl tolesnio cemento mineralų hidratacijos proceso vykstančio bandymo metu) (10 pav)
Analizuojant kompozitų struktūrą po 100 šaldymo ciklų jokių suirimo požymių nepastebime tai
reiškia jog kompozitai atsparūs šalčiui (11 pav) Atsparumas šaldymui bandymas 4 5 sudėties
kompozitams dar vyksta todėl rezultatai nepateikti
17
8 pav Rišamosios medžiagos kiekio priklausomybė kompozitų vidutiniam gniuždymo stipriui
9 pav Rišamosios medžiagos kiekio priklausomybė kompozitų vidutiniam lenkimo stipriui
10 pav Kompozitų vidutinio gniuždymo stiprio priklausomybė nuo šaldymo ciklų
a b c d 11 pav Kompozitai po 100 šaldymo ciklų a ndash 1 sudėtis b ndash 2 sudėtis c ndash 3 sudėtis d ndash 6 sudėtis
18
32 Lakštų rišamosios medžiagos parinkimas ir savybių tyrimas
Šie tyrimai labai aktualūs lakšto apdailino sluoksnio formavimo mišiniui kurį kaip tik ir sudaro
portlandcementis FS40 polikarboksilatas ir 10 portlandcemenčio keičiantis MK Technologiškai
yra svarbu kad formuojant po pirmo pasluoksnio suformavimo galima būtų kuo greičiau įspausti
armuojantį stiklo audinio tinklelį į cementinę tešlą Tai padėjo atlikti 10 portlandcemenčio
keičiantis MK ir 02 PC masės polikarboksilatinio superplastiklio FS ndash 40 priedas
FS-40 polikarboksilatinio superplastiklio ir MK poveikis portlandcemenčio mineralų hidratacijai
pateiktas 12 pav
12 pav Egzotermijos efekto temperatūrų kaitos priklausomybė nuo laiko 1 ndash PC 2 ndash PC + FS40 3 ndash PC +
MK 4 - PC + MK + FS40
Gauti duomenys rodo kad ir MK ir FS-40 priedai lėtina PC mineralų hidrataciją bei žemina
egzoterminio efekto temperatūrą jei gryno cemento Tegzo = 95 ˚C tegzo = 420 min (12 pav 1 kr) tai
esant mišinyje abiems priedams Tegzo sumažėja iki 65 ˚C o tegzo pailgėja iki 1070 min (12 pav4 kr)
Šių priedų poveikis siūlių sukietėjusio skiedinio tankiui pateiktas 13 pav
13 pav Superplastiklio priedo ir MK pakaitalo poveikis sukietėjusio cemento skiedinio tankiui 1 ndash PC 2 ndash
PC + FS40 3 ndash PC + MK 4 - PC + MK + FS40
13 pav duomenys rodo kad superplastiklio priedas padidina sukietėjusio skiedinio tankį 125 (13
pav 2 kr) tuo tarpu MK pakaitalas jį 10 mažina 13 pav 3 kr) todėl abiejų medžiagų (priedo ir
pakaitalo) poveikyje tankis sumažėjo nežymiai (apie 5 ) Jų poveikis gniuždymo stipriui pateiktas
14 o lenkimo ndash 15 pav
0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000
20
30
40
50
60
70
80
90
100T
emp
erat
ucircra
0C
Laikas min
1
3
2
4
19
14 pav Superplastiklio priedo ir MK pakaitalo poveikis sukietėjusio cemento skiedinio gniuždymo stipriui 1
ndash PC 2 ndash PC + FS40 3 ndash PC + MK 4 - PC + MK + FS40
15 pav Superplastiklio priedo ir MK pakaitalo poveikis sukietėjusio cemento skiedinio lenkimo stipriui 1 ndash
PC 2 ndash PC + FS40 3 ndash PC + MK 4 - PC + MK + FS40
Atliktų tyrimų rezultatai parodė kad superplastiklio priedas padidina kaip gniuždymo taip ir lenkimo
sukietėjusio skiedinio stiprį atitinkamai 8 ir 26 (14 ir 15 pav 1 ir 2 kr) tuo tarpu MK daro
teigiamą poveikį tik lenkimo stipriui (15 pav 3 kr)
33 Lengvojo užpildo ir RM santykio nustatymas apdailiname sluoksnyje
ir jo savybių tyrimas
Siekiant pagerinti apdailinio sluoksnio termoizoliacines savybes į formavimo mišinį buvo pridedama
smulkiosios iki 2 mm PS frakcijos granulių kurių tūris sudarė atitinkamai 25 ir 50 RM tūrio
Tankio ir stipruminių savybių kaita priklausomai nuo PS granulių tūrio pavaizduota 16 ir 17 pav
20
16 pav Apdailinio sluoksnio tankio priklausomybė nuo PS granulių tūrio formavimo mišinyje
1 ndash 0 2 ndash 25 3 ndash 50
17 pav Apdailinio sluoksnio gniuždymo stiprio priklausomybė nuo PS granulių tūrio formavimo mišinyje
1 ndash 0 2 ndash 25 3 ndash 50
18 pav Apdailinio sluoksnio lenkimo stiprio priklausomybė nuo PS granulių tūrio formavimo mišinyje
1 ndash 0 2 ndash 25 3 ndash 50
Gauti duomenys rodo kad sukietėjusio skiedinio tankis ir stiprumas proporcingai mažėja nuo PS
granulių tūrio didėjimo formavimo mišinyje Optimalus PS užpildo kiekis buvo nustatytas lyginant
suformuotų plokštelių fasado paviršius (19 pav)
21
19 pav Apdailinio sluoksnio paviršiaus kokybės priklausomybė nuo PS granulių tūrio formavimo
mišinyje 1 ndash 25 2 ndash 50 3- 60 4 ndash 75
Vizualiai lyginant gautų paviršių kokybę galima teigti kad PS granulių tūris formavimo mišinyje
turi būti ne didesnis kaip 50
34 Porėtų PS granulių dydžio poveikis lakšto termoizoliacinio sluoksnio fizikinėms
mechaninėms savybėms
Nustatant PS granulių dydį iš pradžių buvo panaudotos ir stambiosios (8divide16 mm) frakcijos granulės
tačiau tokio kompozito sukibimas su apdailinio sluoksnio stiklo tinkleliu nebuvo kokybiškas dėl
stambių neužpildytų cementine tešla ertmių tarp užpildo granulių Dėl šios priežasties šių bandinių
lenkimo stipris nesiekdavo net 01 MPa o pats bandinys išsisluoksniuodavo (20 pav) tuo tarpu
vidutinės (4divide8 mm) ir smulkiosios (iki 2 mm) PS frakcijos bandiniai po bandymo likdavo
neišsisluoksniavę Norint pagerinti badinių su stambiąja PS frakcija sukibimą su tinkleliu teko
naudoti daugiau cementinės tešlos glaistant ja ant tinklelio paviršiaus nes tešla prasmukdavo pro
tinklelio akutes į ertmes tarp stambiosios frakcijos granulių kas blogino kompozito termoizoliacines
savybes Todėl stambiosios frakcijos granulių tolesniuose tyrimuose teko atsisakyti 6 lentelėje
pateiktos tirtų kompozitų savybių vertės Geriausiomis termoizoliacinėmis savybėmis pasižymi LV
ndash 7 sudėties kompozitas kurio šilumos laidumo koeficientas turi mažiausią vertę ndash 0075 WmmiddotK o
jo stipruminės savybės ne žymiai nusileidžia kitų kompozitų su didesniu RM kiekiu savybėms 20
pav pateikta kompozito bandinių struktūra su stambiosios ir smulkiosios PS frakcijų granulėmis
20 pav Termoizoliacinio sluoksnio bandinių vaizdas po lenkimo stiprio nustatymo bandiniai su stambia PS granulių frakcija (be numeracijos) smulkiosios ir vidutinės frakcijos bandiniai
pažymėti 32 ir 52
22
6 lentelė Kompozitų su porėtais užpildais savybės
Kompozitų šifrai atitinka 3 lentelės šiframs
Lenkimo stipris buvo nustatomas bandant prizmes su įtvirtintu iš abiejų pusių stiklo audinio tinkleliu
a b
21 pav Lakšto termoizoliacinio sluoksnio struktūra kai užpildą sudaro PPS (30 visų užpildo tūrio)
ir PS granulės a ndash stambiosios frakcijos b ndash smulkiosios frakcijos (LV ndash 5) sudėtis ir smulkiosios ndash
vidutinės frakcijos (LV- 7) sudėtis
Kompozito
šifras
Sausasis tankis
kgm3
Gniuždymo
stipris MPa
Lenkimo stipris
MPa
Šilumos laidumo
koeficientas 10
W(mK)
LV-1 420 065 070 0135
LV-2
LV -3
LV-4
LV-5
LV-6
LV-7
385
375
355
330
280
240
060
055
050
050
045
040
065
050
050
045
040
030
0130
0125
0100
0090
0080
0075
23
4 Bendradarbiavimas su projekto partneriais
Glaudžiausias bendradarbiavimas buvo vykdomas su Projekto partneriu iš Lietuvos ndash UAB ldquoElnet
Grouprdquo Ūkio subjektas pastoviai buvo supažindinamas su vykdomais moksliniais tyrimais bei
gautais tyrimų rezultatais Buvo diskutuojama kaip būtų galima juos įgyvendinti praktikoje Darbų
pasiskirstimas tarp Projekto partnerių reikalauja tampraus bendradarbiavimo kad ūkio subjektas
galėtų sukurti technologinę įrangą sugebančia pasiekti tyrimais nustatytus cementinio
termoizoliacinio kompozito technologinius parametrus Kartu buvo išbandomi technologinių
įrengimų ndash maišyklės formavimo mišinio sudėtinių komponentų maišymo principas bei darbinio
maišyklės veleno konstrukcija Daug problėmų kėlė paruošto mišinio transportavimas lanksčių žarnų
pagalba į tarpą tarp klojinių Cementinio termoizoliacinio kompozito sudėtiniai komponentai ndash
užpildo granulės (padengtos apvalios pūsto stiklo tuščiavidurės formos kevalu) turi nedidelį
atsparūmą gniuždymui ir veikiant didesnei spaudimo jėgai turi galimybę suirti Bendradarbiaujant
su Slovakijos firma bdquoSTROJSTAV CMldquo ši problema buvo išspręsta
Su Projekto partneriais iš Čekijos buvo bendraujama elektroniniu paštu per skaipą bei betarpiškai
susitinkant komandiruočiu metu Pirmoje komandiruotėje buvome susitikę su mokslinės dalies
vadove Eva Navratilova kuri sutiko būti mūsų Projekto doktorantės Jurgos Šeputytės-Jucikės
praktikos Prahos technikos universitete vadove Praktikos metu kartu su vadove buvo atliekami
cementinio termoizoliacinio kompozito struktūrinia tyrimai įvertinant sudėtinių komponentų
tarpusavio jungties pobūdį Libereco technikos universitete su Projekto partneriu Janu Novaku
aptarėme bendradarbiavimo galimybes kartu atliekant akustinių perdangų smūginių garsų slopinimo
sistemų tyrimus Lietuvoje buvo suformuoti bandiniai o Libereco universitete atliekami triukšmo
slopinimo sistemos elementų dinaminio standžio matavimai Šie tyrimai yra tęsiami Komandiruočių
metu Čekijos ūkio subjekto atstovas Vaclovas Vachuška supažindino su poretų granulių gamyba iš
maltų šlako atliekų ir kartu numatėme jų panaudojimo galimybę akustinių grindų konstrukcijose bei
sieninių panelių gamyboje Bendradarbiavimas tarp partneriu bus tęsiamas per visą Projekto
vykdymo laikotarpį
24
5 Projekto etapai ir tarpiniai rezultatai
Pirmame projekto etape turėjome parinkti termoizoliacinio cementinio kompozito skirto sienų
konstrukcijoms formavimo mišinio parametrus Darbo eigoje nustatyta kad termoizoliacinio
cementinio kompozito matrica turi sudaryti porizuota cementinė tešla modifikuota pūsto stiklo
gamybos atlieka ndash metakaolino priedu Kompozito užpildu kuris sudaro 100 tūrio yra
kombinuotos PS granulės pagamintos iš stiklo duženų miltų ir polistireninės taros susmulkinti
trupiniai PS granulės yra skirtingų frakcijų nuo 4 iki 16 mm dydžio ir kompozite tartusavyje liečiasi
tokiu būdu suformuodami termoizoliacinės medžiagos bdquokarkasąldquo PPS smulkūs trupiniai užpildo
tarpus tarp PS granulių ir tokiu būdu mažino laisvo oro erdvę kompozito struktūroje Šis faktorius
turi tiesioginę įtaką kompozito šilumos laidumo vertei Kompozito užpildas tarpusavyje jungiamas
plonu porizuotos modifikuotos cementinės tešlos sluoksniu Taip yra gaunamas lengvas cementinis
termoizoliacinis kompozitas kurio tankis siekia 230 ndash 250 kgm3 šilumos laidumo koeficientas yra
apie 007 WmmiddotK gniuždymo stipris apie 03 MPa
Kitas uždavinys buvo sukurti termoizoliacinio cementinio kompozito gamybos technologiją
Sprendžiant šią užduotį buvo ištirtas modifikuojančių priedų ir jų maišymo trukmės poveikis
cementinės matricos savybėms rišamosios medžiagos ir skirtingos frakcijos granulių kiekio įtaka
termoizoliacinio sukietėjusio kompozito savybėms Atlikti moksliniai tyrimai leido parinkti
formavimo mišinių maišymo trukmę sudėtiniu komponentų padavimo į formavimo mišinio
paruošimo maišyklę eiliškumą rišiklio rišimosi laikus įvertinant priedų poveikį cemento mineralų
hidratacijos procesui Nustatyta kad pradiniame etape reikia vandenyje permaišyti orą įtraukiatį ir
mišinį plastifikuojanti priedus ir cementą po to maišyti PPS smulkius trupinius ir tik po to į
formavimo mišinių paruošimo maišyklę dėti PS granules Bendra formavimo mišinio paruošimo
trukmė siekia 7 ndash 10 min Laboratorinėmis salygomis paruoštu formavimo mišiniu buvo užpildomos
bandinių formavimui skirtos formos Suformuoti bandiniai iš formų buvo išimami po 12 val
sudedami į polietileninius maišus ir natūraliose sąlygose buvo kietinami 28 paras
Kompozito bandinių fizikinės savybės bei sudėtinių kompozito komponentų tarpusavio jungties
pobūdis kontakto zonoje buvo nustatomos tiriant bandinius pagal galiojančius techninius
reikalavimus VGTU Termoizoliacijos instituto laboratorijose sukomplektuotomis naujausią įranga
Šių tyrimų rezultatai yra pateikiami ataskaitoje plačiau aprašant termoizoliacinio kompozito fizikines
savybes
Darbe buvo sprendžiamas ir armuotų termoizoliacinių lakštų ir jų gamybos technologijos sukūrimas
Lakštų prototipu buvo parinkta dekoratyvinio apdailos laksto konstrukcija sukurta projekto vadovo
ir apginta Lietuvos patentu Nr 4599 Toks techninis sprendimas leido termoizoliacinio kompozito
sluoksnį iš abiejų pusių armuoti stiklo audinio tinkleliu ir sukurti padidinto atsparumo lenkimui
termoizoliacinį lakštą Moksliniais tyrimais buvo nustatyta kad lakštų konstrukcijose galima naudoti
tik 2-8 mm dydžio pūsto stiklo granules o cementine tešlą galima modifikuoti MK priedų iki 30
nuo cemento masės Stiklo audinio tinklelį galima panardinti į cementinės tešlos ir smulkių PS
granulių mišinį esant granulių užpildo kiekiui ne didesniam kaip 50 tešlos mišinio tūrio Optimalus
armuojančių stiklo audinio tinklelių akučių dydis 45times45 mm užtikrinantis sluoksnių esančių
abiejuose tinklelio pusėse stabilią jungtį
Lakštų gamybos išmatavimus lemia gaminami armuojančių tinklelių matmenys Esant tinklo kilimo
pločiui 1000 mm automatiškai išsisprendžia ir lakštų plotis kuris gali būti 500 mm arba 10 m Esant
kitam lakšto pločiui reikalingas tinklelio jungimas kas didina gamybos proceso imlumą ir gamybos
kaštus
Sukurta laboratorinė lakštų gamybos technologija kurioje yra numatyta sekančios operacijos
išvardintos eilės tvarka modifikuotos cementinės tešlos užpilimas ant formos dugno tolygus
cementinės masės paskleidimas armuojančio apatinio tinklelio įspaudimas į cementinę masę
termoizoliacinio cementinio formavimo masės sluoksnio užpilimas į formą ir jos tolygus
paskirstymas viršutinio armuojančio tinklelio uždėjimas ant viršutinio termoizoliacinio kompozito
formavimo masės paviršiaus viršutinio tinklelio dengimas cementine mase jos tolygus paskirstymas
ir įspaudimas į tinklelio akutes Tokiu būdu pagamintas lakštas turi lygų apatinį paviršių ir grubų
25
viršutinį Panaudojus lakštus klojinių konstrukcijose lygus paviršius formuoja galutinai išlygintą
sienos plokštumą reikalaujančią minimalių darbo sąnaudų paviršiaus apdailai Išorinių apdailos
lakštų paviršiaus formavimas bus sprendžiamas ateityje
Įvertinant lakšto paskirtį galime konstatuoti kad termoizoliacines lakšto sąvybes lemia užpildo
granulių kompaktiškas pasiskirstymas lakšto termoizoliacineme sluoksnyje Stambios granulės turi
formuoti karkasą liesdamosios tarpusavyje o tarpai tarp jų turi būti ūžpildyti smulkios frakcijos PPS
trupinių granulėmis Reikia stengtis kad būtų kuo mažiau neužpildytų oro tarpų Lakšto
termoizoliacines sąvybes gerina smulkios frakcijos PS granulių kiekis esantis modifikuotoje
cementinėje tešloje iki 50 tūrio
Lakšto lenkimo stipriui didžiausios įtakos turi armuojančio tinklelio akučių dydis tinklelio sukibimas
su cementine tešla užpildo granulių stabili tarpusavio jungtis bei paties lakšto storis Skaitome kad
mažiausias lakšto storis galėtų būti 25 mm
Pirmais metais viešinant projektą buvo parengtas mokslinis straipsnis apie įvairių priedų poveikį
cementinės matricos porizacijai Be priedų poveikio buvo atsižvelgta į formavimo mišinio maišymo
trukmę Medžiaga apie matricos porėtumo didinimo būdus išsamiai pateikta publikacijoje o
ataskaitoje pateikiama tik nuoroda į straipsnyje pateikiamus tyrimo rezultatus
Žurnale ldquoMokslas ir technikardquo yra supažindinama Lietuvos visuomenė apie Eureka projekto
partnerius projekto tikslus kuriuos turėtų įgyvendinti kiekvienas partneris atskirai darbus
koordinuojant VGTU projekto vadovui Pateikiama projekto trukmė bei nurodomi finansavimo
šaltiniai tame tarpe ir iš Europos struktūrinių fondo lėšų
26
6 Tyrimų mokslinė vertė
Mokslinę liekamąją vertę turi modifikuojančių priedų poveikio cementinės matricos mišinio bei
akmens poretumui tyrimai Ištirta pucolaninio priedo pūsto stiklo gamybos atliekos ndash metakaolino
poveikis cementinės matricos tankiui cemento mineralų hidratacijos procesui mišinio klampai bei
poreto cementinio akmens fizikinėms sąvybėms Ši priklausomybė sujungta kartu su orą įtraukiančiu
ir plastifikuojančių priedų panaudojimu modifikuojant cementinę tešląTyrimų rezultatai yra
apibendrinti moksliniame straipsnyje išsiūstame į Oksfordo universiteto žurnalą bdquoConstruction and
Building Materialsldquo
Porėtų užpildo granulių granuliometrinės sudėties ir jų frakcijų santykis bei porizuotos matricos
kiekio poveikis cementinio termoizoliacinio kompozito savybėms bus apgintas Lietuvos patentu su
tolesniu patentavimu ES
Cementinio termoizoliacinio kompozito ir jo gamybos technologijos sukūrimas leis statyti kokybiškai
naujus namus artimus pasyvaus namo koncepcijos keliamiems reikalavimams
27
7 Išvados ir rekomendacijos
1 Nustatyta kad kompleksinis (MK+FS40+OIP) priedas betonų mineralų hidratacijos procesą
cemento tešloje prailgina iki 1100 min pasiekdamas 60 degC egzoterminio efekto maksimalią
temperatūrą MK modifikuotos cemento tešlos hidratacijos procesas nežymiai pailgėja nors dėl
papildomos pucolaninės reakcijos tarp MK ir cemento hidratacijos produktų egzoterminio efekto
maksimali temperatūra pakyla 8 degC
2 Ištirta kad kompleksinio priedo (FS40+OIP) poveikis mažinant cementinės tešlos tankį labiausiai
pastebimas MK priedų modifikuotoje cementinėje tešloje Modifikuotos cementinės tešlos tankis
sumažėja 33 karto nuo 2158 kgm3 iki 714 kgm3 po 10 min mišinio maišymo Tai yra apie 29
mažesnis tankis nei maltu smėliu modifikuotos cementinės tešlos ir 32 mažesnis tankis nei gryno
cemento porizuotos tešlos Sukietėjusios tešlos ndash porėto betono tankis siekia apie 800 kgm3 tuo tarpu
gryno cementbetonio ndash 1150 kgm3 o maltu smėliu modifikuoto betono ndash 1200 kgm3 Šiuos pokyčius
galima paaiškinti lengvos sutirštintos struktūros formavimo mišinyje susidarymu ir OIP molekulių
adsorbuotų ant cemento dalelių paviršiaus pakankamos jungties suformuotu oro burbuliuku
užtikrinimas
3 Nustatyta kad pucolaniniu priedu MK modifikuota cementinė tešla kartu su kompleksiniais (FS40
ir OIP) priedais įtakoja papildomų naujadarų ndash kalcio hidrosilikatų susidarymą mikro struktūros
pokyčius užtikrinančius submikrokristalinę struktūrą cementinėje matricoje Tai užtikrina mažo
tankio porėto betono pakankamą stiprumą 800 kgm3 tankio porėto betono gniuždymo stipris siekia
25 MPa o lenkimo stipris 10 MPa
4 Nustatyta optimali porėtų užpildo granulių granuliometrinė sudėtis bei jų kiekis termoizoliaciniame
kompozite Didžiausią dalį užpildo - 35 tūrio sudaro stambios PS granulės (8-16 mm) Vidutinio
dydžio (4-8 mm) PS granulės ir smulkios iki 2 mm dydžio PPS trupintos granulės sudaro po 15
kompozito tūrio kas leidžia užpildyti tarpus tarp stambių granulių ir suformuoti kompaktiškai
užpildyta kompozito struktūrą Sukurtas cementinis termoizoliacinis kompozitas kurio sudėtis
modifikuota 10 metakaolino priedo jam pagaminti panaudotas 70 kgm3 rišamosios medžiagos
kiekis Cementinio termoizoliacinio kompozito šilumos laidumo koeficientas siekia 007Wm∙K
esant tankiui 245 kgm3 ir gniuždymo stipriui apie 02 MPa
5 Sukurta lakšto apdailinio sluoksnio modifikuoto specialiais priedais formavimo mišinio sudėtis
kurioje 90 rišamosios medžiagos (RM) masės sudaro portlandcementis ir 10 - MK o kompozito
RM ir smulkių iki 2 mm stambumo PS granulių tūrių santykis sausame mišinyje yra 11 Sukietėjusio
skiedinio tankis 1420 kgm3 gniuždymo stipris 38 MPa
6 Nustatytas porėtų užpildų PS ir PPS granuliometrinės sudėties ir jų tūrių santykio poveikis
termoizoliacinio lakšto vidutinio sluoksnio struktūrai ir savybėms Mažiausia kompozito šilumos
laidumo koeficiento vertė (0075 Wm∙K) gaunama tuo atveju kai pūsto stiklo 4divide8 mm frakcijos
granulės padengtos porizuota cementine tešla (esant cemento sąnaudom ne daugiau kaip 100 kgm3)
tarpusavyje jungiasi lietimosi taškuose ir formuoja standų kompozito bdquokarkasąldquo o analogiškai
padengtos smulkios (iki 2 mm stambumo) PPS granulės užpildo laisvus tarpus tarp stambesnių PS
granulių (esant PS ir PPS tūrių santykiui 31) tokiu būdu išvengiant tiesioginių šalčio tiltelių per
porizuotą matricą
28
8 Literatūra
Antonovič V Goberis S The effect of different admixture of the properties of refractory conerefe
with portland cement Material science (Medžiagotyra) 4(9) 2003 379-382 p
Asthana R Kumar ADahotre N B2006 Materials Processing and Manufacturing Science
Amsterdam Butterworth-Heinemann 628 p
bdquoAstra ndash polskaldquo firmos tinklalapis internete httpwwwastra-polskacom
Brykov A S Kamaliev R T Mokeev M V 2010 Influence of ultradispersed silica on portland
cement hydration Russian Journal of Applied Chemistry 83(2) 208minus213
Capener J C-M 2009 Properties of Modern Rendering Systems Based on Mineral Binders
Modified by Organic Admixtures Concrete Repair Rehabilitation and Retrofitting II ndash Alexander et
al (eds) Taylor and Francis Group London 863 ndash 869
Davraz M Gunduz L 2005 Engineering properties of amorphous silica as a new natural pozzolan
for use in concrete Cement and Concrete Research 35(7) 1251ndash1261
Du L Folliard K J 2005Mechanisms of entrainment in concrete Cement and Concrete Research
35(8)1463 ndash 1471
Hernaudes-Olivares F Mayer-Lobo P 2011 Experimental Assessment of Comercial One-coat
Renders for Buildings Facades Construction and Building Materials 22 (1) pp 156 ndash 162
Hilal A AThom N H Dawson A R 2015 On void structure and strength of foamed concrete made
without with additives Construction and Building Materials 85 157 ndash 164
Houst Y F Bowen P Perche F Kauppi A Borget P Galmiche L Meins J F Lafuma F
Flatt R J Schober I Banfill P FG Swift D S Myrvold B O Petersenf B G Reknes K
2008 Design and function of novel superplasticizers for more durable high performance concrete
(Superplast Project) Cement and Concrete Research 38(10) 1197 ndash 1209
Hurley J A 2003 UK market survey for foam glas Published by The Waste and Resource Action
Programme The Old Academy 114 p Prieiga per internetą httpwwwwraporguk
Kligys M Laukaitis A Sinica M Sezemanas G Dranseika N 2008 Investigations into the fire
hazard of a composite made from aerated concrete and crushed expanded polystyrene waste
Mechanics of Composite Materials 44(2) 173 ndash 180
Kligys M 2009 Kompozitinės medžiagos iš poringosios cemento tešlos ir trupinto polistireninio
putplasčio gamybos technologija ir savybės Daktaro disertacija Vilnius 137 p
Landensivu J 2012 Durability properties and actual deterioration of Finish concrete fasades and
balcones Thesis for the degree of doctor of science in technology Tampere university of technology
117 p
Lauzon M Garcia-Ruiz P A 2009 Evaluation of Capillary Water Absorbtion in Rendering Mortars
with Powdered Waterproofing Additives Construction and Building Materials 23 (10) 3287 ndash 3291
Lianxiang D Kevin J 2005 Mechanizm of air entrainment in concrete Cement and Concrete
research (35) 1463-1471 p
Limbachiya M Meddah M S Fotiadou S 2012 Performance of granulated foam glass concrete
Construction and Building materials 28(1) 759ndash768
LST EN 197-12011 Cementas 1 dalis Įprastinių cementų sudėtis techniniai reikalavimai ir atitikties
kriterijai
LST EN 196-62010 Cemento bandymų metodai 6 dalis Smulkumo nustatymas
29
LST EN 196-32005 Cemento bandymų metodai 3 dalis Rišimosi trukmių ir tūrio pastovumo
nustatymas
LST EN 933-12002 Užpildų geometrinių savybių nustatymo metodai 1 dalis Granulometrinės
sudėties nustatymas Sijojimo metodas
LST EN 933-22001 Užpildų geometrinių savybių nustatymo metodai 2 dalis Granulometrinės
sudėties nustatymas Analiziniai sietai Vardiniai akelių matmenys
LST ISO 3310-12003 Laboratoriniai sietai Techniniai reikalavimai ir bandymai 1 dalis
Laboratoriniai pinto metalinio vielinio tinkle sietai (tpt ISO 3310-12000) LST EN 1097-62003
Užpildų mechaninių ir fizikinių savybių nustatymo metodai 6 dalis Dalelių tankio ir įmirkio
nustatymas
LST EN 1015-3+A12004 Methods of Test for Mortar for Masonry ndash Part 3 Determination of
Consistence of Fresh Mortar (by Flow Table)
LST EN 1015-102004 Methods of Test for Mortar for Masonry ndash Part 10 Determination of Dry
Bulk Density of Hardened Mortar
LST EN 1015-112002 Methods of Test for Mortar for Masonary ndash Part 11 Determination of
Flexural and Compressive Strength of Hardened Mortar
LST EN 1015-182003 Methods of Test for Mortar for Masonary ndash Part 18 Determination of Water
Absorption Coefficient Due to Capillary Action of Hardened Mortar
LST EN 1015-122004 Methods of Test for Mortar for Masonary ndash Part 18 Determination of
Adhesive Strength of Hardened Rendering and Plastering Mortars on Substrates
LST EN 120892013 Statybiniai termoizoliaciniai gaminiai Elgsenos lenkiant nustatymas
LST EN 16022013 Statybiniai termoizoliaciniai gaminiaiTariamojo tankio nustatymas
LST EN 826 Statybinės termoizoliacines medžiagos Stiprio gniuždant nustatymas
LST EN 126642002 Šiluminės statybinių medžiagų ir gaminių charakteristikos Šiluminės varžos
nustatymas apsaugotos karštosios plokštės ir šilumos srauto matuoklio metodais Vidutinės ir mažos
šiluminės varžos sausi ir drėgni gaminiai
LST EN ISO 125712013 Hygrothermal Performance of Building Materials and Products -
Determination of Hygroscopic Sorption Properties
LST CENTS 772 -222006 Mūro gaminių bandymo metodai 22 dalis Keraminių mūro gaminių
atsparumo šalčiui nustatymas
LST L 1413112005 Statybinis skiedinys Bandymo metodai Atsparumo šalčiui nustatymas
LVS 203-22005 Sakret stiklo audinio armavimo tinklelis
Marčiukaitis G 2007 Statybinės medžiagos ir konstrukcijos Paskaitų konspektas Vilnius 88 p
Mисников O С Тимофеев АВ Черткова ЕЮ 2011 Гидрофобизация минеральных
дисперсных материалов добавками на основе торфа Труды Инсторфа 2 (55)15 ndash 33
Oğuzhan Keleştemur Bahar Demirel 2015 Effect of metakaolin on the corrosion resistance of
structural lightweight concrete Construction and Building Materials 81172 - 178
Quercia G Huumlsken G Brouwers H J 2012 Water demand of amorphous nanosilica and its
impact on the workability of cement paste Cement and Concrete Research 42(2) 344ndash357
Paruta V A Brynzin E I 2009 Manual on Designing and Erecting of Buildings using the Products
with Trademark UDK GAZOBETON Dnepropetrovsk 213 p
30
Ramachandran V S 1998 Superplasticizersproperties and applications in concrete Ottawa
Materials Technology LaboratoryCANMET
Ries J 2008 Structural lightweight aggregate and concrete Structure June 62-63
Ru Ji Zuotai Zhang Yang He Lili Liu Xidong Wang 2015Synthesis characterization and modeling
of new building insulation material using ceramic polishing waste residue Construction and Building
Materials 85 119 ndash 126
Сеземан Г Синица М Клигис М Шепутите-Юцике Ю Вайткус С Мечай А 2013
Цементные строительные композиты на основе лёгких заполнителей из техногенного сырья
Материалы международной научно ndash технической конференции laquo Наука и технология
строительных материалов состояние и перспектива их развития raquo 27-29 ноября Минск
БГТУ 21 ndash 24
Sezemanas G Sinica M Zacharčenko P Pivenj N Mikulskis D Kligys M 2013 Influence
of zeolite additive on the properties of plaster used for external walls from autoclaved aerated
concrete Materials Science (Medžiagotyra) 19(2) 222ndash229
Синица М Шепутите-Юцике Ю Сеземан Г Клигис М Мечай А 2013 Особенности
выполнения ограждающих конструкций с использованием заливной теплоизоляции на основе
гранул вспученного стекла Материалы международной научноndash технической конференции laquo
Наука и технология строительных материалов состояние и перспектива их развития raquo 27-29
ноября Минск БГТУ 69 ndash 72
Sinica MSezemanas GKligys M Česokas S 2007 Investigation of hydro ndash and higro ndash sorption
properties of silicate masonry products Materials Science (Medžiagotyra) 13(3) 229ndash 234
Sinica M Sezemanas G Chesnauskas V 2005 Influence of Air Absorbing Additive on Plaster
Layer Properties Designated to Cover Partions Built from Autoclave Porous Concrete Blocks
Chemical Technology (Cheminė technologija) 4 (38) 91 ndash 95
Sinica M Laukaitis A Sezemanas G Kligys M 2008 Operational Properties of a Heat-insulation
Composite with Expanded Polystyrene Crumbs Mechanics of Composite Materials 4 (44) 415 ndash 424
Sinica M Sezeman G Mikulskis D Kligys M Česnauskas V Zacharčenko P Kuprijenko
P Ščerbina N Pivenj N 2009 Investigation of the composite material with inclusions of
autoclaved aerated concrete chips Materials science 15 ( 4) 356ndash362
Sinica M Sezeman G Zakharchenko P 2012 Daugiasluoksnė lauko atitvara ir jos džiovinimo
būdas Patentas LT5837B
Стерлятов АН 2007 Совместный тепло- и влаго- перенос в ограждающих конструкциях
зданий из газобетона Дисертация кандидата технических наук Новосибиpск 167 с
Tobon J I Paya Jordy Restrepo O J 2015 Study of durability of portland cement mortars blended
with silica nanoparticles Construction and Building Materials 80 92 - 97
STR 205012005 Pastatų atitvarų šiluminė technika Statybos technikos reglamentai Statybos ir
urbanistikos ministerija Vilnius 2005 109p
STR 201102007 Išorės tinkuojamos sudėtinės termoizoliacinės sistemos Statybos technikos
reglamentai Statybos ir urbanistikos ministerija Vilnius 2007 p
Šadauskienė J Ramanauskas J Stankevičius V 2003 Effect of hydrophobicmaterials on water
impermeability and drying of finish brick mansory Material science (medžiagotyra) 9 (1) 94 - 98
Ungkoon Y Sittipunt Ch Namprakai P Jetipattaranat W Kim KS Charinpanitkul T 2007
Analysis of microstructure and properties of autoclaved aerated concrete wall construction materials
Journal of Industrial and Engineering Chemistry 13(7) 1103ndash1108
31
Weigler H Karl S 1980 Structural lightweight aggregate concrete with reduced density-
lightweight aggregate foamed concrete The International Journal of Lightweight Concrete 2 101ndash
104
Xu Y Chung D D L 1999a Effect of admixtures on the thermal and thermomechanical behaviour
of cement paste ACI Materials Journal 96(4) 455minus461
Xu Y Chung D D L 2000a Improving silica fume cement by using silane Cement and Concrete
Research 30(8) 1305- 1311
Zain M F M Safiuddin Md Mahmud H 2000 Developement of high performance concrete
using silica fume at relatively high water-binder rations Cement and Concrete Research 30(9) 1501
ndash 1505
Захарченко П Синица М Сеземан Г Чеснаускас В 2009 Изменение влажности стеновых
конструкций из ячеистобетонных блоков с системой скреплённой теплоизоляции Будiвельнi
матерiали вироби та санiтарна технiка науково-технiчний збiрник Киев Товариство
laquoЗнаниеraquo Украiни (23) 50 ndash 53234
32
9 Komandiruočių ataskaita
Vykdant kalendoriniame plane numatytus darbus buvo du kartus važiuota į Čekija pas Projekto
partnerius
Su Projekto partneriais iš Čekijos buvo bendraujama elektroniniu paštu per skaipą bei betarpiškai
susitinkant komandiruočiu metu
2014-11-2 iki 11-6 d du projekte dalyvaujantys mokslininkai ndash Projekto koordinatorius Marijonas
Sinica ir vyriausiasis mokslo darbuotojas Sigitas Vėjelis vyko į Prahą bei Libereco technikos
universitetus pas Projekto partnerius ndash mokslininkus Eva Burgetova ir Janą Novaką Susitikimo metu
numatėme bendrus darbus kuriuos turėtume atlikti vykdant Eureka Projektą Mokslinės dalies
vadove Eva Burgetova sutiko būti mūsų Projekto doktorantės Jurgos Šeputytės-Jucikės praktikos
Prahos technikos universitete vadove Praktikos metu kartu su vadove buvo atliekami cementinio
termoizoliacinio kompozito struktūrinia tyrimai įvertinant sudėtinių komponentų tarpusavio jungties
pobūdį Libereco technikos universitete su Projekto partneriu Janu Novaku aptarėme
bendradarbiavimo galimybes kartu atliekant akustinių perdangų smūginių garsų slopinimo sistemų
tyrimus Susitikimuose dalyvavo ūkio subjekto atstovas ndash Projekto partneris Vaclovas Vachuška
2015-05-19 iki 05 -24 d į komandiruotę vyko 3 Projekte dalyvaujantys mokslininkai- M Sinica vyr
mokslo darbuotojas Modestas Kligys tyrėja-doktorantė Jurga Šeputytė ndash Jucikė Komandiruotės
tikslas buvo pratęsti bendradarbiavimą tarp Pojekto partnerių Buvo nuvežti Lietuvoje suformuoti
bandiniai kad Libereco universitete būtų galima atlikti triukšmo slopinimo sistemos elementų
dinaminio standžio matavimus Šie tyrimai yra tęsiami Komandiruočių metu Čekijos ūkio subjekto
atstovas Vaclovas Vachuška supažindino su porėtų granulių gamyba iš maltų šlako atliekų ir kartu
numatėme jų panaudojimo galimybę akustinių grindų konstrukcijose bei sieninių panelių gamyboje
13
cemento sąnaudas iki 150 kgm3 (cemento piltinis tankis 1130 kgm3) ir prilyginus visą sausųjų
komponentų tūrį 100 (atitinkančių 5 tūrio dalims) gavome kompozito sudėtis pateiktas 3 lentelėje
Siekiant nustatyti lengvojo kompozito užpildo frakcijos stambumo ir kiekio poveikį kompozito
tankiui ir stipriui buvo tiriami kompozito bandiniai suformuoti pagal K-1divideK-6 sudėtis (3 lentelė)
OĮP kiekis formavimo mišiniuose buvo didesnis nei kompozitų su AAC trupiniais atveju ir siekė
0045 cemento masės todėl kad reikėjo hidrofilizuoti užpildo granules bei gauti lengvesnę
porizuotą matricą (2 pav)
3 lentelė Kompozitų su pūstojo stiklo granulėmis sudėtys
Kompozito
šifras
Sudėtis
Cementas tūrio dalys
PS granulių frakcijų tūrių dalys
PPS granulių tūrio dayis
8divide16 mm 4divide8 mm le4 mm le4 mm
K-1 083 500 - - -
K-2 083 - 500 - -
K-3 083 - - 500 -
K-4 083 166 166 166 -
K-5 083 250 125 125 -
K-6 083 300 100 100 -
K-7 057 279 - - 221
K-8 048 279 - - 221
K-9 04 279 - - 221
K-10 036 310 100 - 090
K-11 036 300 100 - 100
2 pav OĮP kiekio poveikis cementinės tešlos tankiui (Kligys 2009 Sinica et al 2009)
Atliktų tyrimų rezultatai rodo kad termoizoliacinio kompozito tankis pagrinde priklauso nuo
cementinės matricos kiekio kompozite ir beveik nepriklauso nuo pūstojo stiklo granulių frakcijos
stambumo Pavyzdžiui formuojant kompozitą kuriame cemento ir pūstojo stiklo granulių tūrinis
santykis siekia 0834 gaunamų kompozito bandinių tankis kinta nuo 390 kgm3 kai naudojamos
8divide16 mm stambumo granulės iki 410 kgm3 kai naudojamos le 4 mm stambumo granulės (3 lentelė
K-1divideK-3 kompozito sudėtys)
Analogišką tankį (390 kgm3) gauname naudojant užpildo frakcijų mišinį kuriame stambių vidutinių
ir smulkių pūsto stiklo granulių tūrinis santykis siekė 133133133 (4 lentelė K-4 kompozito
sudėtis) Ir tik padidinus stambios frakcijos pūstojo stiklo granulių tūrį mišinyje iki santykio 211
kompozito tankis sumažėjo iki 370 kgm3 (4 lentelė K-5 kompozito sudėtis) o kai stambių granulių
tūrinis santykis dar padidėjo iki 240808 gavome lengvąjį termoizoliacinį 320 kgm3 tankio
14
kompozitą (3 lentelė K-6 kompozito sudėtis) Suformuotų skirtingo tankio kompozito bandinių
gniuždymo stiprio vertės pateiktos 3 paveiksle
3 pav Termoizoliacinio kompozito bandinių gniuždomasis stipris Kompozito bandinių šifrai atitinka 3
lentelės duomenis
Kaip rodo 3 pav rezultatai didžiausiu stipriu (09 MPa) pasižymi 410 kgm3 tankio kompozitas K-1
(3 pav K-1 stulp) Esant kompozito tankiui 320 kgm3 jo gniuždomasis stipris yra dar pakankamas
ndash 035 MPa (3 pav K-6 stulp) Suformuoti kompozito K-1 divide K-6 bandiniai pateikti 4 pav Matome
kad gautų kompozitų struktūra yra vienalytė t y užpildų ir rišamosios medžiagos tarpusavio santykis
yra adekvatus
Siekiant gauti kuo mažesnį kompozito šilumos laidumo koeficientą mažinome jo tankį Gauto
kompozito gniuždomojo stiprio esama atsarga (pakanka 02 MPa) leido tai padaryti palaipsniui
mažinant portlandcemenčio kiekį nuo 150 kgm3 iki 100 kgm3 kompozite (4 lentelė) bei panaudojant
vietoje smulkiosios (le4 mm) PS granulių frakcijos smulkiąją (le4 mm) PPS trupinių frakciją (4
lentelė K-7divideK-10 kompozito sudėtys) bei panaudojus tarpinę (4divide8 mm) pūsto stiklo granulių frakciją
(4 lentelė K-11 kompozito sudėtis)
K-1 K-2 K-3
K-4 K-5 K-6
4 pav Kompozito bandinių suformuotų pagal K-1divideK-6 sudėtis struktūra
15
4 lentelė Palengvinto termoizoliacinio kompozito savybės
Kompozito
Šifras Tankis kgm3
Stipris MPa Šilumos laidumo koeficientas λ10 WmmiddotK
Gniuždymo Lenkimo
K-7 305 072 026 0114
K-8 260 039 019 0105
K-9 250 030 018 0095
K-10 245 026 017 0070
K-11 240 020 015 0069
Pastaba kompozito sudėtys atitinka 5 lentelės sudėtims
Apsistoti ties K-11 kompozito sudėtimi padėjo jo struktūros tyrimai Kompozito bandinių (K-7divideK-
10) skerspjūvio nuotraukos (5 pav) parodė kad užpildo grūdeliai netolygiai pasiskirstė cementinėje
matricoje o kai kur tarp matricos ir užpildų pasitaiko oro tuštumų
K-7 K-8 K-9
K-10 K-11
5 pav Kompozito bandinių suformuotų pagal K-7divideK-11 sudėtis struktūra
Įvertinus šiuos trūkumus kompozito struktūroje buvo atliktas K-10 sudėties koregavimas
portlandcemenčio kiekis liko toks pat (100 kgm3) o tam kad pasiekti tolygų užpildų pasiskirstymą
bei išvengti oro tuštumų struktūroje buvo palaipsniui didinamas pūsto stiklo stambios frakcijos kiekis
(nuo 126 iki 300 tūrio dalių) bei pridėta 1 tūrio dalis 4divide8 mm skersmens pūsto stiklo granulių ty
abiejų frakcijų pūsto stiklo granulių ir polistireninio putplasčio smulkios frakcijos tarpusavio tūrinis
santykis sudarė 311 (3 ir 4 lentelės K-11) Atlikti šio kompozito savybių tyrimai parodė kad esant
jo tankiui 240 kgm3 gniuždomasis stipris siekia 02 MPa o šilumos laidumo koeficientas ndash 0069
WmmiddotK (3 lentelė K-11)
Tolesni kompozito tyrimai buvo atlikti kompleksiškai nustatant rišamosios medžiagos ir užpildo
(pūsto stiklo granulių bei polistireninio putplasčio taros trupinių kiekio poveikį kompozitų tankiui
stiprumui šilumos laidumui laidumui vandens garams susitraukimui džiūstant bei atsparumo šalčiui
Bandinių formavimo sudėtys pateiktos 5 lentelėje o gauti tyrimų duomenys 6 7 8 9 10 ir 11
paveiksluose
16
5 lentelė Kompozitinės medžiagos formavimo mišinių sudėtys
Kompozito
sudėties Nr
Rišamosios
medžiagos
kiekis kgm3
Pūstojo stiklo granulių tūrinis santykis
Polistireninio putplasčio
taros granulių tūrinis
santykis
(8divide16) mm (4divide8) mm (0divide2) mm (0divide2) mm
1 700 3 1 1 -
2 1000 3 1 1 -
3 1300 3 1 1 -
4 700 3 1 - 1
5 1000 3 1 - 1
6 1300 3 1 - 1
Pastaba Užpildų kiekis bandiniuose (100) buvo prilygintas 5 tūrio dalims
6 pav Rišamosios medžiagos kiekio priklausomybė kompozitų tankiui
7 pav Kompozitų tankio priklausomybė šilumos laidumui
Tankio ir šilumos laidumo koeficiento mažiausios vertės priklauso nuo rišamosios medžiagos kiekio
esant 70 kgm3 ir panaudojus polistireninio putplasčio granules gaunamas mažiausias tankis tuo pačiu
ir mažiausia šilumos laidumas Šiuo atveju kompozitų stiprumas būna mažiausias bet pakankamas
užsiduotoms vertėms (8 pav) ty stipris gniuždant siekia virš 03 MPa o stipris lenkiant ndash 015 MPa
(9 pav) Tuo atveju kompozitų atsparumas šalčiui net po 100 šaldymo ciklų didina kompozitų stiprį
gniuždant (dėl tolesnio cemento mineralų hidratacijos proceso vykstančio bandymo metu) (10 pav)
Analizuojant kompozitų struktūrą po 100 šaldymo ciklų jokių suirimo požymių nepastebime tai
reiškia jog kompozitai atsparūs šalčiui (11 pav) Atsparumas šaldymui bandymas 4 5 sudėties
kompozitams dar vyksta todėl rezultatai nepateikti
17
8 pav Rišamosios medžiagos kiekio priklausomybė kompozitų vidutiniam gniuždymo stipriui
9 pav Rišamosios medžiagos kiekio priklausomybė kompozitų vidutiniam lenkimo stipriui
10 pav Kompozitų vidutinio gniuždymo stiprio priklausomybė nuo šaldymo ciklų
a b c d 11 pav Kompozitai po 100 šaldymo ciklų a ndash 1 sudėtis b ndash 2 sudėtis c ndash 3 sudėtis d ndash 6 sudėtis
18
32 Lakštų rišamosios medžiagos parinkimas ir savybių tyrimas
Šie tyrimai labai aktualūs lakšto apdailino sluoksnio formavimo mišiniui kurį kaip tik ir sudaro
portlandcementis FS40 polikarboksilatas ir 10 portlandcemenčio keičiantis MK Technologiškai
yra svarbu kad formuojant po pirmo pasluoksnio suformavimo galima būtų kuo greičiau įspausti
armuojantį stiklo audinio tinklelį į cementinę tešlą Tai padėjo atlikti 10 portlandcemenčio
keičiantis MK ir 02 PC masės polikarboksilatinio superplastiklio FS ndash 40 priedas
FS-40 polikarboksilatinio superplastiklio ir MK poveikis portlandcemenčio mineralų hidratacijai
pateiktas 12 pav
12 pav Egzotermijos efekto temperatūrų kaitos priklausomybė nuo laiko 1 ndash PC 2 ndash PC + FS40 3 ndash PC +
MK 4 - PC + MK + FS40
Gauti duomenys rodo kad ir MK ir FS-40 priedai lėtina PC mineralų hidrataciją bei žemina
egzoterminio efekto temperatūrą jei gryno cemento Tegzo = 95 ˚C tegzo = 420 min (12 pav 1 kr) tai
esant mišinyje abiems priedams Tegzo sumažėja iki 65 ˚C o tegzo pailgėja iki 1070 min (12 pav4 kr)
Šių priedų poveikis siūlių sukietėjusio skiedinio tankiui pateiktas 13 pav
13 pav Superplastiklio priedo ir MK pakaitalo poveikis sukietėjusio cemento skiedinio tankiui 1 ndash PC 2 ndash
PC + FS40 3 ndash PC + MK 4 - PC + MK + FS40
13 pav duomenys rodo kad superplastiklio priedas padidina sukietėjusio skiedinio tankį 125 (13
pav 2 kr) tuo tarpu MK pakaitalas jį 10 mažina 13 pav 3 kr) todėl abiejų medžiagų (priedo ir
pakaitalo) poveikyje tankis sumažėjo nežymiai (apie 5 ) Jų poveikis gniuždymo stipriui pateiktas
14 o lenkimo ndash 15 pav
0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000
20
30
40
50
60
70
80
90
100T
emp
erat
ucircra
0C
Laikas min
1
3
2
4
19
14 pav Superplastiklio priedo ir MK pakaitalo poveikis sukietėjusio cemento skiedinio gniuždymo stipriui 1
ndash PC 2 ndash PC + FS40 3 ndash PC + MK 4 - PC + MK + FS40
15 pav Superplastiklio priedo ir MK pakaitalo poveikis sukietėjusio cemento skiedinio lenkimo stipriui 1 ndash
PC 2 ndash PC + FS40 3 ndash PC + MK 4 - PC + MK + FS40
Atliktų tyrimų rezultatai parodė kad superplastiklio priedas padidina kaip gniuždymo taip ir lenkimo
sukietėjusio skiedinio stiprį atitinkamai 8 ir 26 (14 ir 15 pav 1 ir 2 kr) tuo tarpu MK daro
teigiamą poveikį tik lenkimo stipriui (15 pav 3 kr)
33 Lengvojo užpildo ir RM santykio nustatymas apdailiname sluoksnyje
ir jo savybių tyrimas
Siekiant pagerinti apdailinio sluoksnio termoizoliacines savybes į formavimo mišinį buvo pridedama
smulkiosios iki 2 mm PS frakcijos granulių kurių tūris sudarė atitinkamai 25 ir 50 RM tūrio
Tankio ir stipruminių savybių kaita priklausomai nuo PS granulių tūrio pavaizduota 16 ir 17 pav
20
16 pav Apdailinio sluoksnio tankio priklausomybė nuo PS granulių tūrio formavimo mišinyje
1 ndash 0 2 ndash 25 3 ndash 50
17 pav Apdailinio sluoksnio gniuždymo stiprio priklausomybė nuo PS granulių tūrio formavimo mišinyje
1 ndash 0 2 ndash 25 3 ndash 50
18 pav Apdailinio sluoksnio lenkimo stiprio priklausomybė nuo PS granulių tūrio formavimo mišinyje
1 ndash 0 2 ndash 25 3 ndash 50
Gauti duomenys rodo kad sukietėjusio skiedinio tankis ir stiprumas proporcingai mažėja nuo PS
granulių tūrio didėjimo formavimo mišinyje Optimalus PS užpildo kiekis buvo nustatytas lyginant
suformuotų plokštelių fasado paviršius (19 pav)
21
19 pav Apdailinio sluoksnio paviršiaus kokybės priklausomybė nuo PS granulių tūrio formavimo
mišinyje 1 ndash 25 2 ndash 50 3- 60 4 ndash 75
Vizualiai lyginant gautų paviršių kokybę galima teigti kad PS granulių tūris formavimo mišinyje
turi būti ne didesnis kaip 50
34 Porėtų PS granulių dydžio poveikis lakšto termoizoliacinio sluoksnio fizikinėms
mechaninėms savybėms
Nustatant PS granulių dydį iš pradžių buvo panaudotos ir stambiosios (8divide16 mm) frakcijos granulės
tačiau tokio kompozito sukibimas su apdailinio sluoksnio stiklo tinkleliu nebuvo kokybiškas dėl
stambių neužpildytų cementine tešla ertmių tarp užpildo granulių Dėl šios priežasties šių bandinių
lenkimo stipris nesiekdavo net 01 MPa o pats bandinys išsisluoksniuodavo (20 pav) tuo tarpu
vidutinės (4divide8 mm) ir smulkiosios (iki 2 mm) PS frakcijos bandiniai po bandymo likdavo
neišsisluoksniavę Norint pagerinti badinių su stambiąja PS frakcija sukibimą su tinkleliu teko
naudoti daugiau cementinės tešlos glaistant ja ant tinklelio paviršiaus nes tešla prasmukdavo pro
tinklelio akutes į ertmes tarp stambiosios frakcijos granulių kas blogino kompozito termoizoliacines
savybes Todėl stambiosios frakcijos granulių tolesniuose tyrimuose teko atsisakyti 6 lentelėje
pateiktos tirtų kompozitų savybių vertės Geriausiomis termoizoliacinėmis savybėmis pasižymi LV
ndash 7 sudėties kompozitas kurio šilumos laidumo koeficientas turi mažiausią vertę ndash 0075 WmmiddotK o
jo stipruminės savybės ne žymiai nusileidžia kitų kompozitų su didesniu RM kiekiu savybėms 20
pav pateikta kompozito bandinių struktūra su stambiosios ir smulkiosios PS frakcijų granulėmis
20 pav Termoizoliacinio sluoksnio bandinių vaizdas po lenkimo stiprio nustatymo bandiniai su stambia PS granulių frakcija (be numeracijos) smulkiosios ir vidutinės frakcijos bandiniai
pažymėti 32 ir 52
22
6 lentelė Kompozitų su porėtais užpildais savybės
Kompozitų šifrai atitinka 3 lentelės šiframs
Lenkimo stipris buvo nustatomas bandant prizmes su įtvirtintu iš abiejų pusių stiklo audinio tinkleliu
a b
21 pav Lakšto termoizoliacinio sluoksnio struktūra kai užpildą sudaro PPS (30 visų užpildo tūrio)
ir PS granulės a ndash stambiosios frakcijos b ndash smulkiosios frakcijos (LV ndash 5) sudėtis ir smulkiosios ndash
vidutinės frakcijos (LV- 7) sudėtis
Kompozito
šifras
Sausasis tankis
kgm3
Gniuždymo
stipris MPa
Lenkimo stipris
MPa
Šilumos laidumo
koeficientas 10
W(mK)
LV-1 420 065 070 0135
LV-2
LV -3
LV-4
LV-5
LV-6
LV-7
385
375
355
330
280
240
060
055
050
050
045
040
065
050
050
045
040
030
0130
0125
0100
0090
0080
0075
23
4 Bendradarbiavimas su projekto partneriais
Glaudžiausias bendradarbiavimas buvo vykdomas su Projekto partneriu iš Lietuvos ndash UAB ldquoElnet
Grouprdquo Ūkio subjektas pastoviai buvo supažindinamas su vykdomais moksliniais tyrimais bei
gautais tyrimų rezultatais Buvo diskutuojama kaip būtų galima juos įgyvendinti praktikoje Darbų
pasiskirstimas tarp Projekto partnerių reikalauja tampraus bendradarbiavimo kad ūkio subjektas
galėtų sukurti technologinę įrangą sugebančia pasiekti tyrimais nustatytus cementinio
termoizoliacinio kompozito technologinius parametrus Kartu buvo išbandomi technologinių
įrengimų ndash maišyklės formavimo mišinio sudėtinių komponentų maišymo principas bei darbinio
maišyklės veleno konstrukcija Daug problėmų kėlė paruošto mišinio transportavimas lanksčių žarnų
pagalba į tarpą tarp klojinių Cementinio termoizoliacinio kompozito sudėtiniai komponentai ndash
užpildo granulės (padengtos apvalios pūsto stiklo tuščiavidurės formos kevalu) turi nedidelį
atsparūmą gniuždymui ir veikiant didesnei spaudimo jėgai turi galimybę suirti Bendradarbiaujant
su Slovakijos firma bdquoSTROJSTAV CMldquo ši problema buvo išspręsta
Su Projekto partneriais iš Čekijos buvo bendraujama elektroniniu paštu per skaipą bei betarpiškai
susitinkant komandiruočiu metu Pirmoje komandiruotėje buvome susitikę su mokslinės dalies
vadove Eva Navratilova kuri sutiko būti mūsų Projekto doktorantės Jurgos Šeputytės-Jucikės
praktikos Prahos technikos universitete vadove Praktikos metu kartu su vadove buvo atliekami
cementinio termoizoliacinio kompozito struktūrinia tyrimai įvertinant sudėtinių komponentų
tarpusavio jungties pobūdį Libereco technikos universitete su Projekto partneriu Janu Novaku
aptarėme bendradarbiavimo galimybes kartu atliekant akustinių perdangų smūginių garsų slopinimo
sistemų tyrimus Lietuvoje buvo suformuoti bandiniai o Libereco universitete atliekami triukšmo
slopinimo sistemos elementų dinaminio standžio matavimai Šie tyrimai yra tęsiami Komandiruočių
metu Čekijos ūkio subjekto atstovas Vaclovas Vachuška supažindino su poretų granulių gamyba iš
maltų šlako atliekų ir kartu numatėme jų panaudojimo galimybę akustinių grindų konstrukcijose bei
sieninių panelių gamyboje Bendradarbiavimas tarp partneriu bus tęsiamas per visą Projekto
vykdymo laikotarpį
24
5 Projekto etapai ir tarpiniai rezultatai
Pirmame projekto etape turėjome parinkti termoizoliacinio cementinio kompozito skirto sienų
konstrukcijoms formavimo mišinio parametrus Darbo eigoje nustatyta kad termoizoliacinio
cementinio kompozito matrica turi sudaryti porizuota cementinė tešla modifikuota pūsto stiklo
gamybos atlieka ndash metakaolino priedu Kompozito užpildu kuris sudaro 100 tūrio yra
kombinuotos PS granulės pagamintos iš stiklo duženų miltų ir polistireninės taros susmulkinti
trupiniai PS granulės yra skirtingų frakcijų nuo 4 iki 16 mm dydžio ir kompozite tartusavyje liečiasi
tokiu būdu suformuodami termoizoliacinės medžiagos bdquokarkasąldquo PPS smulkūs trupiniai užpildo
tarpus tarp PS granulių ir tokiu būdu mažino laisvo oro erdvę kompozito struktūroje Šis faktorius
turi tiesioginę įtaką kompozito šilumos laidumo vertei Kompozito užpildas tarpusavyje jungiamas
plonu porizuotos modifikuotos cementinės tešlos sluoksniu Taip yra gaunamas lengvas cementinis
termoizoliacinis kompozitas kurio tankis siekia 230 ndash 250 kgm3 šilumos laidumo koeficientas yra
apie 007 WmmiddotK gniuždymo stipris apie 03 MPa
Kitas uždavinys buvo sukurti termoizoliacinio cementinio kompozito gamybos technologiją
Sprendžiant šią užduotį buvo ištirtas modifikuojančių priedų ir jų maišymo trukmės poveikis
cementinės matricos savybėms rišamosios medžiagos ir skirtingos frakcijos granulių kiekio įtaka
termoizoliacinio sukietėjusio kompozito savybėms Atlikti moksliniai tyrimai leido parinkti
formavimo mišinių maišymo trukmę sudėtiniu komponentų padavimo į formavimo mišinio
paruošimo maišyklę eiliškumą rišiklio rišimosi laikus įvertinant priedų poveikį cemento mineralų
hidratacijos procesui Nustatyta kad pradiniame etape reikia vandenyje permaišyti orą įtraukiatį ir
mišinį plastifikuojanti priedus ir cementą po to maišyti PPS smulkius trupinius ir tik po to į
formavimo mišinių paruošimo maišyklę dėti PS granules Bendra formavimo mišinio paruošimo
trukmė siekia 7 ndash 10 min Laboratorinėmis salygomis paruoštu formavimo mišiniu buvo užpildomos
bandinių formavimui skirtos formos Suformuoti bandiniai iš formų buvo išimami po 12 val
sudedami į polietileninius maišus ir natūraliose sąlygose buvo kietinami 28 paras
Kompozito bandinių fizikinės savybės bei sudėtinių kompozito komponentų tarpusavio jungties
pobūdis kontakto zonoje buvo nustatomos tiriant bandinius pagal galiojančius techninius
reikalavimus VGTU Termoizoliacijos instituto laboratorijose sukomplektuotomis naujausią įranga
Šių tyrimų rezultatai yra pateikiami ataskaitoje plačiau aprašant termoizoliacinio kompozito fizikines
savybes
Darbe buvo sprendžiamas ir armuotų termoizoliacinių lakštų ir jų gamybos technologijos sukūrimas
Lakštų prototipu buvo parinkta dekoratyvinio apdailos laksto konstrukcija sukurta projekto vadovo
ir apginta Lietuvos patentu Nr 4599 Toks techninis sprendimas leido termoizoliacinio kompozito
sluoksnį iš abiejų pusių armuoti stiklo audinio tinkleliu ir sukurti padidinto atsparumo lenkimui
termoizoliacinį lakštą Moksliniais tyrimais buvo nustatyta kad lakštų konstrukcijose galima naudoti
tik 2-8 mm dydžio pūsto stiklo granules o cementine tešlą galima modifikuoti MK priedų iki 30
nuo cemento masės Stiklo audinio tinklelį galima panardinti į cementinės tešlos ir smulkių PS
granulių mišinį esant granulių užpildo kiekiui ne didesniam kaip 50 tešlos mišinio tūrio Optimalus
armuojančių stiklo audinio tinklelių akučių dydis 45times45 mm užtikrinantis sluoksnių esančių
abiejuose tinklelio pusėse stabilią jungtį
Lakštų gamybos išmatavimus lemia gaminami armuojančių tinklelių matmenys Esant tinklo kilimo
pločiui 1000 mm automatiškai išsisprendžia ir lakštų plotis kuris gali būti 500 mm arba 10 m Esant
kitam lakšto pločiui reikalingas tinklelio jungimas kas didina gamybos proceso imlumą ir gamybos
kaštus
Sukurta laboratorinė lakštų gamybos technologija kurioje yra numatyta sekančios operacijos
išvardintos eilės tvarka modifikuotos cementinės tešlos užpilimas ant formos dugno tolygus
cementinės masės paskleidimas armuojančio apatinio tinklelio įspaudimas į cementinę masę
termoizoliacinio cementinio formavimo masės sluoksnio užpilimas į formą ir jos tolygus
paskirstymas viršutinio armuojančio tinklelio uždėjimas ant viršutinio termoizoliacinio kompozito
formavimo masės paviršiaus viršutinio tinklelio dengimas cementine mase jos tolygus paskirstymas
ir įspaudimas į tinklelio akutes Tokiu būdu pagamintas lakštas turi lygų apatinį paviršių ir grubų
25
viršutinį Panaudojus lakštus klojinių konstrukcijose lygus paviršius formuoja galutinai išlygintą
sienos plokštumą reikalaujančią minimalių darbo sąnaudų paviršiaus apdailai Išorinių apdailos
lakštų paviršiaus formavimas bus sprendžiamas ateityje
Įvertinant lakšto paskirtį galime konstatuoti kad termoizoliacines lakšto sąvybes lemia užpildo
granulių kompaktiškas pasiskirstymas lakšto termoizoliacineme sluoksnyje Stambios granulės turi
formuoti karkasą liesdamosios tarpusavyje o tarpai tarp jų turi būti ūžpildyti smulkios frakcijos PPS
trupinių granulėmis Reikia stengtis kad būtų kuo mažiau neužpildytų oro tarpų Lakšto
termoizoliacines sąvybes gerina smulkios frakcijos PS granulių kiekis esantis modifikuotoje
cementinėje tešloje iki 50 tūrio
Lakšto lenkimo stipriui didžiausios įtakos turi armuojančio tinklelio akučių dydis tinklelio sukibimas
su cementine tešla užpildo granulių stabili tarpusavio jungtis bei paties lakšto storis Skaitome kad
mažiausias lakšto storis galėtų būti 25 mm
Pirmais metais viešinant projektą buvo parengtas mokslinis straipsnis apie įvairių priedų poveikį
cementinės matricos porizacijai Be priedų poveikio buvo atsižvelgta į formavimo mišinio maišymo
trukmę Medžiaga apie matricos porėtumo didinimo būdus išsamiai pateikta publikacijoje o
ataskaitoje pateikiama tik nuoroda į straipsnyje pateikiamus tyrimo rezultatus
Žurnale ldquoMokslas ir technikardquo yra supažindinama Lietuvos visuomenė apie Eureka projekto
partnerius projekto tikslus kuriuos turėtų įgyvendinti kiekvienas partneris atskirai darbus
koordinuojant VGTU projekto vadovui Pateikiama projekto trukmė bei nurodomi finansavimo
šaltiniai tame tarpe ir iš Europos struktūrinių fondo lėšų
26
6 Tyrimų mokslinė vertė
Mokslinę liekamąją vertę turi modifikuojančių priedų poveikio cementinės matricos mišinio bei
akmens poretumui tyrimai Ištirta pucolaninio priedo pūsto stiklo gamybos atliekos ndash metakaolino
poveikis cementinės matricos tankiui cemento mineralų hidratacijos procesui mišinio klampai bei
poreto cementinio akmens fizikinėms sąvybėms Ši priklausomybė sujungta kartu su orą įtraukiančiu
ir plastifikuojančių priedų panaudojimu modifikuojant cementinę tešląTyrimų rezultatai yra
apibendrinti moksliniame straipsnyje išsiūstame į Oksfordo universiteto žurnalą bdquoConstruction and
Building Materialsldquo
Porėtų užpildo granulių granuliometrinės sudėties ir jų frakcijų santykis bei porizuotos matricos
kiekio poveikis cementinio termoizoliacinio kompozito savybėms bus apgintas Lietuvos patentu su
tolesniu patentavimu ES
Cementinio termoizoliacinio kompozito ir jo gamybos technologijos sukūrimas leis statyti kokybiškai
naujus namus artimus pasyvaus namo koncepcijos keliamiems reikalavimams
27
7 Išvados ir rekomendacijos
1 Nustatyta kad kompleksinis (MK+FS40+OIP) priedas betonų mineralų hidratacijos procesą
cemento tešloje prailgina iki 1100 min pasiekdamas 60 degC egzoterminio efekto maksimalią
temperatūrą MK modifikuotos cemento tešlos hidratacijos procesas nežymiai pailgėja nors dėl
papildomos pucolaninės reakcijos tarp MK ir cemento hidratacijos produktų egzoterminio efekto
maksimali temperatūra pakyla 8 degC
2 Ištirta kad kompleksinio priedo (FS40+OIP) poveikis mažinant cementinės tešlos tankį labiausiai
pastebimas MK priedų modifikuotoje cementinėje tešloje Modifikuotos cementinės tešlos tankis
sumažėja 33 karto nuo 2158 kgm3 iki 714 kgm3 po 10 min mišinio maišymo Tai yra apie 29
mažesnis tankis nei maltu smėliu modifikuotos cementinės tešlos ir 32 mažesnis tankis nei gryno
cemento porizuotos tešlos Sukietėjusios tešlos ndash porėto betono tankis siekia apie 800 kgm3 tuo tarpu
gryno cementbetonio ndash 1150 kgm3 o maltu smėliu modifikuoto betono ndash 1200 kgm3 Šiuos pokyčius
galima paaiškinti lengvos sutirštintos struktūros formavimo mišinyje susidarymu ir OIP molekulių
adsorbuotų ant cemento dalelių paviršiaus pakankamos jungties suformuotu oro burbuliuku
užtikrinimas
3 Nustatyta kad pucolaniniu priedu MK modifikuota cementinė tešla kartu su kompleksiniais (FS40
ir OIP) priedais įtakoja papildomų naujadarų ndash kalcio hidrosilikatų susidarymą mikro struktūros
pokyčius užtikrinančius submikrokristalinę struktūrą cementinėje matricoje Tai užtikrina mažo
tankio porėto betono pakankamą stiprumą 800 kgm3 tankio porėto betono gniuždymo stipris siekia
25 MPa o lenkimo stipris 10 MPa
4 Nustatyta optimali porėtų užpildo granulių granuliometrinė sudėtis bei jų kiekis termoizoliaciniame
kompozite Didžiausią dalį užpildo - 35 tūrio sudaro stambios PS granulės (8-16 mm) Vidutinio
dydžio (4-8 mm) PS granulės ir smulkios iki 2 mm dydžio PPS trupintos granulės sudaro po 15
kompozito tūrio kas leidžia užpildyti tarpus tarp stambių granulių ir suformuoti kompaktiškai
užpildyta kompozito struktūrą Sukurtas cementinis termoizoliacinis kompozitas kurio sudėtis
modifikuota 10 metakaolino priedo jam pagaminti panaudotas 70 kgm3 rišamosios medžiagos
kiekis Cementinio termoizoliacinio kompozito šilumos laidumo koeficientas siekia 007Wm∙K
esant tankiui 245 kgm3 ir gniuždymo stipriui apie 02 MPa
5 Sukurta lakšto apdailinio sluoksnio modifikuoto specialiais priedais formavimo mišinio sudėtis
kurioje 90 rišamosios medžiagos (RM) masės sudaro portlandcementis ir 10 - MK o kompozito
RM ir smulkių iki 2 mm stambumo PS granulių tūrių santykis sausame mišinyje yra 11 Sukietėjusio
skiedinio tankis 1420 kgm3 gniuždymo stipris 38 MPa
6 Nustatytas porėtų užpildų PS ir PPS granuliometrinės sudėties ir jų tūrių santykio poveikis
termoizoliacinio lakšto vidutinio sluoksnio struktūrai ir savybėms Mažiausia kompozito šilumos
laidumo koeficiento vertė (0075 Wm∙K) gaunama tuo atveju kai pūsto stiklo 4divide8 mm frakcijos
granulės padengtos porizuota cementine tešla (esant cemento sąnaudom ne daugiau kaip 100 kgm3)
tarpusavyje jungiasi lietimosi taškuose ir formuoja standų kompozito bdquokarkasąldquo o analogiškai
padengtos smulkios (iki 2 mm stambumo) PPS granulės užpildo laisvus tarpus tarp stambesnių PS
granulių (esant PS ir PPS tūrių santykiui 31) tokiu būdu išvengiant tiesioginių šalčio tiltelių per
porizuotą matricą
28
8 Literatūra
Antonovič V Goberis S The effect of different admixture of the properties of refractory conerefe
with portland cement Material science (Medžiagotyra) 4(9) 2003 379-382 p
Asthana R Kumar ADahotre N B2006 Materials Processing and Manufacturing Science
Amsterdam Butterworth-Heinemann 628 p
bdquoAstra ndash polskaldquo firmos tinklalapis internete httpwwwastra-polskacom
Brykov A S Kamaliev R T Mokeev M V 2010 Influence of ultradispersed silica on portland
cement hydration Russian Journal of Applied Chemistry 83(2) 208minus213
Capener J C-M 2009 Properties of Modern Rendering Systems Based on Mineral Binders
Modified by Organic Admixtures Concrete Repair Rehabilitation and Retrofitting II ndash Alexander et
al (eds) Taylor and Francis Group London 863 ndash 869
Davraz M Gunduz L 2005 Engineering properties of amorphous silica as a new natural pozzolan
for use in concrete Cement and Concrete Research 35(7) 1251ndash1261
Du L Folliard K J 2005Mechanisms of entrainment in concrete Cement and Concrete Research
35(8)1463 ndash 1471
Hernaudes-Olivares F Mayer-Lobo P 2011 Experimental Assessment of Comercial One-coat
Renders for Buildings Facades Construction and Building Materials 22 (1) pp 156 ndash 162
Hilal A AThom N H Dawson A R 2015 On void structure and strength of foamed concrete made
without with additives Construction and Building Materials 85 157 ndash 164
Houst Y F Bowen P Perche F Kauppi A Borget P Galmiche L Meins J F Lafuma F
Flatt R J Schober I Banfill P FG Swift D S Myrvold B O Petersenf B G Reknes K
2008 Design and function of novel superplasticizers for more durable high performance concrete
(Superplast Project) Cement and Concrete Research 38(10) 1197 ndash 1209
Hurley J A 2003 UK market survey for foam glas Published by The Waste and Resource Action
Programme The Old Academy 114 p Prieiga per internetą httpwwwwraporguk
Kligys M Laukaitis A Sinica M Sezemanas G Dranseika N 2008 Investigations into the fire
hazard of a composite made from aerated concrete and crushed expanded polystyrene waste
Mechanics of Composite Materials 44(2) 173 ndash 180
Kligys M 2009 Kompozitinės medžiagos iš poringosios cemento tešlos ir trupinto polistireninio
putplasčio gamybos technologija ir savybės Daktaro disertacija Vilnius 137 p
Landensivu J 2012 Durability properties and actual deterioration of Finish concrete fasades and
balcones Thesis for the degree of doctor of science in technology Tampere university of technology
117 p
Lauzon M Garcia-Ruiz P A 2009 Evaluation of Capillary Water Absorbtion in Rendering Mortars
with Powdered Waterproofing Additives Construction and Building Materials 23 (10) 3287 ndash 3291
Lianxiang D Kevin J 2005 Mechanizm of air entrainment in concrete Cement and Concrete
research (35) 1463-1471 p
Limbachiya M Meddah M S Fotiadou S 2012 Performance of granulated foam glass concrete
Construction and Building materials 28(1) 759ndash768
LST EN 197-12011 Cementas 1 dalis Įprastinių cementų sudėtis techniniai reikalavimai ir atitikties
kriterijai
LST EN 196-62010 Cemento bandymų metodai 6 dalis Smulkumo nustatymas
29
LST EN 196-32005 Cemento bandymų metodai 3 dalis Rišimosi trukmių ir tūrio pastovumo
nustatymas
LST EN 933-12002 Užpildų geometrinių savybių nustatymo metodai 1 dalis Granulometrinės
sudėties nustatymas Sijojimo metodas
LST EN 933-22001 Užpildų geometrinių savybių nustatymo metodai 2 dalis Granulometrinės
sudėties nustatymas Analiziniai sietai Vardiniai akelių matmenys
LST ISO 3310-12003 Laboratoriniai sietai Techniniai reikalavimai ir bandymai 1 dalis
Laboratoriniai pinto metalinio vielinio tinkle sietai (tpt ISO 3310-12000) LST EN 1097-62003
Užpildų mechaninių ir fizikinių savybių nustatymo metodai 6 dalis Dalelių tankio ir įmirkio
nustatymas
LST EN 1015-3+A12004 Methods of Test for Mortar for Masonry ndash Part 3 Determination of
Consistence of Fresh Mortar (by Flow Table)
LST EN 1015-102004 Methods of Test for Mortar for Masonry ndash Part 10 Determination of Dry
Bulk Density of Hardened Mortar
LST EN 1015-112002 Methods of Test for Mortar for Masonary ndash Part 11 Determination of
Flexural and Compressive Strength of Hardened Mortar
LST EN 1015-182003 Methods of Test for Mortar for Masonary ndash Part 18 Determination of Water
Absorption Coefficient Due to Capillary Action of Hardened Mortar
LST EN 1015-122004 Methods of Test for Mortar for Masonary ndash Part 18 Determination of
Adhesive Strength of Hardened Rendering and Plastering Mortars on Substrates
LST EN 120892013 Statybiniai termoizoliaciniai gaminiai Elgsenos lenkiant nustatymas
LST EN 16022013 Statybiniai termoizoliaciniai gaminiaiTariamojo tankio nustatymas
LST EN 826 Statybinės termoizoliacines medžiagos Stiprio gniuždant nustatymas
LST EN 126642002 Šiluminės statybinių medžiagų ir gaminių charakteristikos Šiluminės varžos
nustatymas apsaugotos karštosios plokštės ir šilumos srauto matuoklio metodais Vidutinės ir mažos
šiluminės varžos sausi ir drėgni gaminiai
LST EN ISO 125712013 Hygrothermal Performance of Building Materials and Products -
Determination of Hygroscopic Sorption Properties
LST CENTS 772 -222006 Mūro gaminių bandymo metodai 22 dalis Keraminių mūro gaminių
atsparumo šalčiui nustatymas
LST L 1413112005 Statybinis skiedinys Bandymo metodai Atsparumo šalčiui nustatymas
LVS 203-22005 Sakret stiklo audinio armavimo tinklelis
Marčiukaitis G 2007 Statybinės medžiagos ir konstrukcijos Paskaitų konspektas Vilnius 88 p
Mисников O С Тимофеев АВ Черткова ЕЮ 2011 Гидрофобизация минеральных
дисперсных материалов добавками на основе торфа Труды Инсторфа 2 (55)15 ndash 33
Oğuzhan Keleştemur Bahar Demirel 2015 Effect of metakaolin on the corrosion resistance of
structural lightweight concrete Construction and Building Materials 81172 - 178
Quercia G Huumlsken G Brouwers H J 2012 Water demand of amorphous nanosilica and its
impact on the workability of cement paste Cement and Concrete Research 42(2) 344ndash357
Paruta V A Brynzin E I 2009 Manual on Designing and Erecting of Buildings using the Products
with Trademark UDK GAZOBETON Dnepropetrovsk 213 p
30
Ramachandran V S 1998 Superplasticizersproperties and applications in concrete Ottawa
Materials Technology LaboratoryCANMET
Ries J 2008 Structural lightweight aggregate and concrete Structure June 62-63
Ru Ji Zuotai Zhang Yang He Lili Liu Xidong Wang 2015Synthesis characterization and modeling
of new building insulation material using ceramic polishing waste residue Construction and Building
Materials 85 119 ndash 126
Сеземан Г Синица М Клигис М Шепутите-Юцике Ю Вайткус С Мечай А 2013
Цементные строительные композиты на основе лёгких заполнителей из техногенного сырья
Материалы международной научно ndash технической конференции laquo Наука и технология
строительных материалов состояние и перспектива их развития raquo 27-29 ноября Минск
БГТУ 21 ndash 24
Sezemanas G Sinica M Zacharčenko P Pivenj N Mikulskis D Kligys M 2013 Influence
of zeolite additive on the properties of plaster used for external walls from autoclaved aerated
concrete Materials Science (Medžiagotyra) 19(2) 222ndash229
Синица М Шепутите-Юцике Ю Сеземан Г Клигис М Мечай А 2013 Особенности
выполнения ограждающих конструкций с использованием заливной теплоизоляции на основе
гранул вспученного стекла Материалы международной научноndash технической конференции laquo
Наука и технология строительных материалов состояние и перспектива их развития raquo 27-29
ноября Минск БГТУ 69 ndash 72
Sinica MSezemanas GKligys M Česokas S 2007 Investigation of hydro ndash and higro ndash sorption
properties of silicate masonry products Materials Science (Medžiagotyra) 13(3) 229ndash 234
Sinica M Sezemanas G Chesnauskas V 2005 Influence of Air Absorbing Additive on Plaster
Layer Properties Designated to Cover Partions Built from Autoclave Porous Concrete Blocks
Chemical Technology (Cheminė technologija) 4 (38) 91 ndash 95
Sinica M Laukaitis A Sezemanas G Kligys M 2008 Operational Properties of a Heat-insulation
Composite with Expanded Polystyrene Crumbs Mechanics of Composite Materials 4 (44) 415 ndash 424
Sinica M Sezeman G Mikulskis D Kligys M Česnauskas V Zacharčenko P Kuprijenko
P Ščerbina N Pivenj N 2009 Investigation of the composite material with inclusions of
autoclaved aerated concrete chips Materials science 15 ( 4) 356ndash362
Sinica M Sezeman G Zakharchenko P 2012 Daugiasluoksnė lauko atitvara ir jos džiovinimo
būdas Patentas LT5837B
Стерлятов АН 2007 Совместный тепло- и влаго- перенос в ограждающих конструкциях
зданий из газобетона Дисертация кандидата технических наук Новосибиpск 167 с
Tobon J I Paya Jordy Restrepo O J 2015 Study of durability of portland cement mortars blended
with silica nanoparticles Construction and Building Materials 80 92 - 97
STR 205012005 Pastatų atitvarų šiluminė technika Statybos technikos reglamentai Statybos ir
urbanistikos ministerija Vilnius 2005 109p
STR 201102007 Išorės tinkuojamos sudėtinės termoizoliacinės sistemos Statybos technikos
reglamentai Statybos ir urbanistikos ministerija Vilnius 2007 p
Šadauskienė J Ramanauskas J Stankevičius V 2003 Effect of hydrophobicmaterials on water
impermeability and drying of finish brick mansory Material science (medžiagotyra) 9 (1) 94 - 98
Ungkoon Y Sittipunt Ch Namprakai P Jetipattaranat W Kim KS Charinpanitkul T 2007
Analysis of microstructure and properties of autoclaved aerated concrete wall construction materials
Journal of Industrial and Engineering Chemistry 13(7) 1103ndash1108
31
Weigler H Karl S 1980 Structural lightweight aggregate concrete with reduced density-
lightweight aggregate foamed concrete The International Journal of Lightweight Concrete 2 101ndash
104
Xu Y Chung D D L 1999a Effect of admixtures on the thermal and thermomechanical behaviour
of cement paste ACI Materials Journal 96(4) 455minus461
Xu Y Chung D D L 2000a Improving silica fume cement by using silane Cement and Concrete
Research 30(8) 1305- 1311
Zain M F M Safiuddin Md Mahmud H 2000 Developement of high performance concrete
using silica fume at relatively high water-binder rations Cement and Concrete Research 30(9) 1501
ndash 1505
Захарченко П Синица М Сеземан Г Чеснаускас В 2009 Изменение влажности стеновых
конструкций из ячеистобетонных блоков с системой скреплённой теплоизоляции Будiвельнi
матерiали вироби та санiтарна технiка науково-технiчний збiрник Киев Товариство
laquoЗнаниеraquo Украiни (23) 50 ndash 53234
32
9 Komandiruočių ataskaita
Vykdant kalendoriniame plane numatytus darbus buvo du kartus važiuota į Čekija pas Projekto
partnerius
Su Projekto partneriais iš Čekijos buvo bendraujama elektroniniu paštu per skaipą bei betarpiškai
susitinkant komandiruočiu metu
2014-11-2 iki 11-6 d du projekte dalyvaujantys mokslininkai ndash Projekto koordinatorius Marijonas
Sinica ir vyriausiasis mokslo darbuotojas Sigitas Vėjelis vyko į Prahą bei Libereco technikos
universitetus pas Projekto partnerius ndash mokslininkus Eva Burgetova ir Janą Novaką Susitikimo metu
numatėme bendrus darbus kuriuos turėtume atlikti vykdant Eureka Projektą Mokslinės dalies
vadove Eva Burgetova sutiko būti mūsų Projekto doktorantės Jurgos Šeputytės-Jucikės praktikos
Prahos technikos universitete vadove Praktikos metu kartu su vadove buvo atliekami cementinio
termoizoliacinio kompozito struktūrinia tyrimai įvertinant sudėtinių komponentų tarpusavio jungties
pobūdį Libereco technikos universitete su Projekto partneriu Janu Novaku aptarėme
bendradarbiavimo galimybes kartu atliekant akustinių perdangų smūginių garsų slopinimo sistemų
tyrimus Susitikimuose dalyvavo ūkio subjekto atstovas ndash Projekto partneris Vaclovas Vachuška
2015-05-19 iki 05 -24 d į komandiruotę vyko 3 Projekte dalyvaujantys mokslininkai- M Sinica vyr
mokslo darbuotojas Modestas Kligys tyrėja-doktorantė Jurga Šeputytė ndash Jucikė Komandiruotės
tikslas buvo pratęsti bendradarbiavimą tarp Pojekto partnerių Buvo nuvežti Lietuvoje suformuoti
bandiniai kad Libereco universitete būtų galima atlikti triukšmo slopinimo sistemos elementų
dinaminio standžio matavimus Šie tyrimai yra tęsiami Komandiruočių metu Čekijos ūkio subjekto
atstovas Vaclovas Vachuška supažindino su porėtų granulių gamyba iš maltų šlako atliekų ir kartu
numatėme jų panaudojimo galimybę akustinių grindų konstrukcijose bei sieninių panelių gamyboje
14
kompozitą (3 lentelė K-6 kompozito sudėtis) Suformuotų skirtingo tankio kompozito bandinių
gniuždymo stiprio vertės pateiktos 3 paveiksle
3 pav Termoizoliacinio kompozito bandinių gniuždomasis stipris Kompozito bandinių šifrai atitinka 3
lentelės duomenis
Kaip rodo 3 pav rezultatai didžiausiu stipriu (09 MPa) pasižymi 410 kgm3 tankio kompozitas K-1
(3 pav K-1 stulp) Esant kompozito tankiui 320 kgm3 jo gniuždomasis stipris yra dar pakankamas
ndash 035 MPa (3 pav K-6 stulp) Suformuoti kompozito K-1 divide K-6 bandiniai pateikti 4 pav Matome
kad gautų kompozitų struktūra yra vienalytė t y užpildų ir rišamosios medžiagos tarpusavio santykis
yra adekvatus
Siekiant gauti kuo mažesnį kompozito šilumos laidumo koeficientą mažinome jo tankį Gauto
kompozito gniuždomojo stiprio esama atsarga (pakanka 02 MPa) leido tai padaryti palaipsniui
mažinant portlandcemenčio kiekį nuo 150 kgm3 iki 100 kgm3 kompozite (4 lentelė) bei panaudojant
vietoje smulkiosios (le4 mm) PS granulių frakcijos smulkiąją (le4 mm) PPS trupinių frakciją (4
lentelė K-7divideK-10 kompozito sudėtys) bei panaudojus tarpinę (4divide8 mm) pūsto stiklo granulių frakciją
(4 lentelė K-11 kompozito sudėtis)
K-1 K-2 K-3
K-4 K-5 K-6
4 pav Kompozito bandinių suformuotų pagal K-1divideK-6 sudėtis struktūra
15
4 lentelė Palengvinto termoizoliacinio kompozito savybės
Kompozito
Šifras Tankis kgm3
Stipris MPa Šilumos laidumo koeficientas λ10 WmmiddotK
Gniuždymo Lenkimo
K-7 305 072 026 0114
K-8 260 039 019 0105
K-9 250 030 018 0095
K-10 245 026 017 0070
K-11 240 020 015 0069
Pastaba kompozito sudėtys atitinka 5 lentelės sudėtims
Apsistoti ties K-11 kompozito sudėtimi padėjo jo struktūros tyrimai Kompozito bandinių (K-7divideK-
10) skerspjūvio nuotraukos (5 pav) parodė kad užpildo grūdeliai netolygiai pasiskirstė cementinėje
matricoje o kai kur tarp matricos ir užpildų pasitaiko oro tuštumų
K-7 K-8 K-9
K-10 K-11
5 pav Kompozito bandinių suformuotų pagal K-7divideK-11 sudėtis struktūra
Įvertinus šiuos trūkumus kompozito struktūroje buvo atliktas K-10 sudėties koregavimas
portlandcemenčio kiekis liko toks pat (100 kgm3) o tam kad pasiekti tolygų užpildų pasiskirstymą
bei išvengti oro tuštumų struktūroje buvo palaipsniui didinamas pūsto stiklo stambios frakcijos kiekis
(nuo 126 iki 300 tūrio dalių) bei pridėta 1 tūrio dalis 4divide8 mm skersmens pūsto stiklo granulių ty
abiejų frakcijų pūsto stiklo granulių ir polistireninio putplasčio smulkios frakcijos tarpusavio tūrinis
santykis sudarė 311 (3 ir 4 lentelės K-11) Atlikti šio kompozito savybių tyrimai parodė kad esant
jo tankiui 240 kgm3 gniuždomasis stipris siekia 02 MPa o šilumos laidumo koeficientas ndash 0069
WmmiddotK (3 lentelė K-11)
Tolesni kompozito tyrimai buvo atlikti kompleksiškai nustatant rišamosios medžiagos ir užpildo
(pūsto stiklo granulių bei polistireninio putplasčio taros trupinių kiekio poveikį kompozitų tankiui
stiprumui šilumos laidumui laidumui vandens garams susitraukimui džiūstant bei atsparumo šalčiui
Bandinių formavimo sudėtys pateiktos 5 lentelėje o gauti tyrimų duomenys 6 7 8 9 10 ir 11
paveiksluose
16
5 lentelė Kompozitinės medžiagos formavimo mišinių sudėtys
Kompozito
sudėties Nr
Rišamosios
medžiagos
kiekis kgm3
Pūstojo stiklo granulių tūrinis santykis
Polistireninio putplasčio
taros granulių tūrinis
santykis
(8divide16) mm (4divide8) mm (0divide2) mm (0divide2) mm
1 700 3 1 1 -
2 1000 3 1 1 -
3 1300 3 1 1 -
4 700 3 1 - 1
5 1000 3 1 - 1
6 1300 3 1 - 1
Pastaba Užpildų kiekis bandiniuose (100) buvo prilygintas 5 tūrio dalims
6 pav Rišamosios medžiagos kiekio priklausomybė kompozitų tankiui
7 pav Kompozitų tankio priklausomybė šilumos laidumui
Tankio ir šilumos laidumo koeficiento mažiausios vertės priklauso nuo rišamosios medžiagos kiekio
esant 70 kgm3 ir panaudojus polistireninio putplasčio granules gaunamas mažiausias tankis tuo pačiu
ir mažiausia šilumos laidumas Šiuo atveju kompozitų stiprumas būna mažiausias bet pakankamas
užsiduotoms vertėms (8 pav) ty stipris gniuždant siekia virš 03 MPa o stipris lenkiant ndash 015 MPa
(9 pav) Tuo atveju kompozitų atsparumas šalčiui net po 100 šaldymo ciklų didina kompozitų stiprį
gniuždant (dėl tolesnio cemento mineralų hidratacijos proceso vykstančio bandymo metu) (10 pav)
Analizuojant kompozitų struktūrą po 100 šaldymo ciklų jokių suirimo požymių nepastebime tai
reiškia jog kompozitai atsparūs šalčiui (11 pav) Atsparumas šaldymui bandymas 4 5 sudėties
kompozitams dar vyksta todėl rezultatai nepateikti
17
8 pav Rišamosios medžiagos kiekio priklausomybė kompozitų vidutiniam gniuždymo stipriui
9 pav Rišamosios medžiagos kiekio priklausomybė kompozitų vidutiniam lenkimo stipriui
10 pav Kompozitų vidutinio gniuždymo stiprio priklausomybė nuo šaldymo ciklų
a b c d 11 pav Kompozitai po 100 šaldymo ciklų a ndash 1 sudėtis b ndash 2 sudėtis c ndash 3 sudėtis d ndash 6 sudėtis
18
32 Lakštų rišamosios medžiagos parinkimas ir savybių tyrimas
Šie tyrimai labai aktualūs lakšto apdailino sluoksnio formavimo mišiniui kurį kaip tik ir sudaro
portlandcementis FS40 polikarboksilatas ir 10 portlandcemenčio keičiantis MK Technologiškai
yra svarbu kad formuojant po pirmo pasluoksnio suformavimo galima būtų kuo greičiau įspausti
armuojantį stiklo audinio tinklelį į cementinę tešlą Tai padėjo atlikti 10 portlandcemenčio
keičiantis MK ir 02 PC masės polikarboksilatinio superplastiklio FS ndash 40 priedas
FS-40 polikarboksilatinio superplastiklio ir MK poveikis portlandcemenčio mineralų hidratacijai
pateiktas 12 pav
12 pav Egzotermijos efekto temperatūrų kaitos priklausomybė nuo laiko 1 ndash PC 2 ndash PC + FS40 3 ndash PC +
MK 4 - PC + MK + FS40
Gauti duomenys rodo kad ir MK ir FS-40 priedai lėtina PC mineralų hidrataciją bei žemina
egzoterminio efekto temperatūrą jei gryno cemento Tegzo = 95 ˚C tegzo = 420 min (12 pav 1 kr) tai
esant mišinyje abiems priedams Tegzo sumažėja iki 65 ˚C o tegzo pailgėja iki 1070 min (12 pav4 kr)
Šių priedų poveikis siūlių sukietėjusio skiedinio tankiui pateiktas 13 pav
13 pav Superplastiklio priedo ir MK pakaitalo poveikis sukietėjusio cemento skiedinio tankiui 1 ndash PC 2 ndash
PC + FS40 3 ndash PC + MK 4 - PC + MK + FS40
13 pav duomenys rodo kad superplastiklio priedas padidina sukietėjusio skiedinio tankį 125 (13
pav 2 kr) tuo tarpu MK pakaitalas jį 10 mažina 13 pav 3 kr) todėl abiejų medžiagų (priedo ir
pakaitalo) poveikyje tankis sumažėjo nežymiai (apie 5 ) Jų poveikis gniuždymo stipriui pateiktas
14 o lenkimo ndash 15 pav
0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000
20
30
40
50
60
70
80
90
100T
emp
erat
ucircra
0C
Laikas min
1
3
2
4
19
14 pav Superplastiklio priedo ir MK pakaitalo poveikis sukietėjusio cemento skiedinio gniuždymo stipriui 1
ndash PC 2 ndash PC + FS40 3 ndash PC + MK 4 - PC + MK + FS40
15 pav Superplastiklio priedo ir MK pakaitalo poveikis sukietėjusio cemento skiedinio lenkimo stipriui 1 ndash
PC 2 ndash PC + FS40 3 ndash PC + MK 4 - PC + MK + FS40
Atliktų tyrimų rezultatai parodė kad superplastiklio priedas padidina kaip gniuždymo taip ir lenkimo
sukietėjusio skiedinio stiprį atitinkamai 8 ir 26 (14 ir 15 pav 1 ir 2 kr) tuo tarpu MK daro
teigiamą poveikį tik lenkimo stipriui (15 pav 3 kr)
33 Lengvojo užpildo ir RM santykio nustatymas apdailiname sluoksnyje
ir jo savybių tyrimas
Siekiant pagerinti apdailinio sluoksnio termoizoliacines savybes į formavimo mišinį buvo pridedama
smulkiosios iki 2 mm PS frakcijos granulių kurių tūris sudarė atitinkamai 25 ir 50 RM tūrio
Tankio ir stipruminių savybių kaita priklausomai nuo PS granulių tūrio pavaizduota 16 ir 17 pav
20
16 pav Apdailinio sluoksnio tankio priklausomybė nuo PS granulių tūrio formavimo mišinyje
1 ndash 0 2 ndash 25 3 ndash 50
17 pav Apdailinio sluoksnio gniuždymo stiprio priklausomybė nuo PS granulių tūrio formavimo mišinyje
1 ndash 0 2 ndash 25 3 ndash 50
18 pav Apdailinio sluoksnio lenkimo stiprio priklausomybė nuo PS granulių tūrio formavimo mišinyje
1 ndash 0 2 ndash 25 3 ndash 50
Gauti duomenys rodo kad sukietėjusio skiedinio tankis ir stiprumas proporcingai mažėja nuo PS
granulių tūrio didėjimo formavimo mišinyje Optimalus PS užpildo kiekis buvo nustatytas lyginant
suformuotų plokštelių fasado paviršius (19 pav)
21
19 pav Apdailinio sluoksnio paviršiaus kokybės priklausomybė nuo PS granulių tūrio formavimo
mišinyje 1 ndash 25 2 ndash 50 3- 60 4 ndash 75
Vizualiai lyginant gautų paviršių kokybę galima teigti kad PS granulių tūris formavimo mišinyje
turi būti ne didesnis kaip 50
34 Porėtų PS granulių dydžio poveikis lakšto termoizoliacinio sluoksnio fizikinėms
mechaninėms savybėms
Nustatant PS granulių dydį iš pradžių buvo panaudotos ir stambiosios (8divide16 mm) frakcijos granulės
tačiau tokio kompozito sukibimas su apdailinio sluoksnio stiklo tinkleliu nebuvo kokybiškas dėl
stambių neužpildytų cementine tešla ertmių tarp užpildo granulių Dėl šios priežasties šių bandinių
lenkimo stipris nesiekdavo net 01 MPa o pats bandinys išsisluoksniuodavo (20 pav) tuo tarpu
vidutinės (4divide8 mm) ir smulkiosios (iki 2 mm) PS frakcijos bandiniai po bandymo likdavo
neišsisluoksniavę Norint pagerinti badinių su stambiąja PS frakcija sukibimą su tinkleliu teko
naudoti daugiau cementinės tešlos glaistant ja ant tinklelio paviršiaus nes tešla prasmukdavo pro
tinklelio akutes į ertmes tarp stambiosios frakcijos granulių kas blogino kompozito termoizoliacines
savybes Todėl stambiosios frakcijos granulių tolesniuose tyrimuose teko atsisakyti 6 lentelėje
pateiktos tirtų kompozitų savybių vertės Geriausiomis termoizoliacinėmis savybėmis pasižymi LV
ndash 7 sudėties kompozitas kurio šilumos laidumo koeficientas turi mažiausią vertę ndash 0075 WmmiddotK o
jo stipruminės savybės ne žymiai nusileidžia kitų kompozitų su didesniu RM kiekiu savybėms 20
pav pateikta kompozito bandinių struktūra su stambiosios ir smulkiosios PS frakcijų granulėmis
20 pav Termoizoliacinio sluoksnio bandinių vaizdas po lenkimo stiprio nustatymo bandiniai su stambia PS granulių frakcija (be numeracijos) smulkiosios ir vidutinės frakcijos bandiniai
pažymėti 32 ir 52
22
6 lentelė Kompozitų su porėtais užpildais savybės
Kompozitų šifrai atitinka 3 lentelės šiframs
Lenkimo stipris buvo nustatomas bandant prizmes su įtvirtintu iš abiejų pusių stiklo audinio tinkleliu
a b
21 pav Lakšto termoizoliacinio sluoksnio struktūra kai užpildą sudaro PPS (30 visų užpildo tūrio)
ir PS granulės a ndash stambiosios frakcijos b ndash smulkiosios frakcijos (LV ndash 5) sudėtis ir smulkiosios ndash
vidutinės frakcijos (LV- 7) sudėtis
Kompozito
šifras
Sausasis tankis
kgm3
Gniuždymo
stipris MPa
Lenkimo stipris
MPa
Šilumos laidumo
koeficientas 10
W(mK)
LV-1 420 065 070 0135
LV-2
LV -3
LV-4
LV-5
LV-6
LV-7
385
375
355
330
280
240
060
055
050
050
045
040
065
050
050
045
040
030
0130
0125
0100
0090
0080
0075
23
4 Bendradarbiavimas su projekto partneriais
Glaudžiausias bendradarbiavimas buvo vykdomas su Projekto partneriu iš Lietuvos ndash UAB ldquoElnet
Grouprdquo Ūkio subjektas pastoviai buvo supažindinamas su vykdomais moksliniais tyrimais bei
gautais tyrimų rezultatais Buvo diskutuojama kaip būtų galima juos įgyvendinti praktikoje Darbų
pasiskirstimas tarp Projekto partnerių reikalauja tampraus bendradarbiavimo kad ūkio subjektas
galėtų sukurti technologinę įrangą sugebančia pasiekti tyrimais nustatytus cementinio
termoizoliacinio kompozito technologinius parametrus Kartu buvo išbandomi technologinių
įrengimų ndash maišyklės formavimo mišinio sudėtinių komponentų maišymo principas bei darbinio
maišyklės veleno konstrukcija Daug problėmų kėlė paruošto mišinio transportavimas lanksčių žarnų
pagalba į tarpą tarp klojinių Cementinio termoizoliacinio kompozito sudėtiniai komponentai ndash
užpildo granulės (padengtos apvalios pūsto stiklo tuščiavidurės formos kevalu) turi nedidelį
atsparūmą gniuždymui ir veikiant didesnei spaudimo jėgai turi galimybę suirti Bendradarbiaujant
su Slovakijos firma bdquoSTROJSTAV CMldquo ši problema buvo išspręsta
Su Projekto partneriais iš Čekijos buvo bendraujama elektroniniu paštu per skaipą bei betarpiškai
susitinkant komandiruočiu metu Pirmoje komandiruotėje buvome susitikę su mokslinės dalies
vadove Eva Navratilova kuri sutiko būti mūsų Projekto doktorantės Jurgos Šeputytės-Jucikės
praktikos Prahos technikos universitete vadove Praktikos metu kartu su vadove buvo atliekami
cementinio termoizoliacinio kompozito struktūrinia tyrimai įvertinant sudėtinių komponentų
tarpusavio jungties pobūdį Libereco technikos universitete su Projekto partneriu Janu Novaku
aptarėme bendradarbiavimo galimybes kartu atliekant akustinių perdangų smūginių garsų slopinimo
sistemų tyrimus Lietuvoje buvo suformuoti bandiniai o Libereco universitete atliekami triukšmo
slopinimo sistemos elementų dinaminio standžio matavimai Šie tyrimai yra tęsiami Komandiruočių
metu Čekijos ūkio subjekto atstovas Vaclovas Vachuška supažindino su poretų granulių gamyba iš
maltų šlako atliekų ir kartu numatėme jų panaudojimo galimybę akustinių grindų konstrukcijose bei
sieninių panelių gamyboje Bendradarbiavimas tarp partneriu bus tęsiamas per visą Projekto
vykdymo laikotarpį
24
5 Projekto etapai ir tarpiniai rezultatai
Pirmame projekto etape turėjome parinkti termoizoliacinio cementinio kompozito skirto sienų
konstrukcijoms formavimo mišinio parametrus Darbo eigoje nustatyta kad termoizoliacinio
cementinio kompozito matrica turi sudaryti porizuota cementinė tešla modifikuota pūsto stiklo
gamybos atlieka ndash metakaolino priedu Kompozito užpildu kuris sudaro 100 tūrio yra
kombinuotos PS granulės pagamintos iš stiklo duženų miltų ir polistireninės taros susmulkinti
trupiniai PS granulės yra skirtingų frakcijų nuo 4 iki 16 mm dydžio ir kompozite tartusavyje liečiasi
tokiu būdu suformuodami termoizoliacinės medžiagos bdquokarkasąldquo PPS smulkūs trupiniai užpildo
tarpus tarp PS granulių ir tokiu būdu mažino laisvo oro erdvę kompozito struktūroje Šis faktorius
turi tiesioginę įtaką kompozito šilumos laidumo vertei Kompozito užpildas tarpusavyje jungiamas
plonu porizuotos modifikuotos cementinės tešlos sluoksniu Taip yra gaunamas lengvas cementinis
termoizoliacinis kompozitas kurio tankis siekia 230 ndash 250 kgm3 šilumos laidumo koeficientas yra
apie 007 WmmiddotK gniuždymo stipris apie 03 MPa
Kitas uždavinys buvo sukurti termoizoliacinio cementinio kompozito gamybos technologiją
Sprendžiant šią užduotį buvo ištirtas modifikuojančių priedų ir jų maišymo trukmės poveikis
cementinės matricos savybėms rišamosios medžiagos ir skirtingos frakcijos granulių kiekio įtaka
termoizoliacinio sukietėjusio kompozito savybėms Atlikti moksliniai tyrimai leido parinkti
formavimo mišinių maišymo trukmę sudėtiniu komponentų padavimo į formavimo mišinio
paruošimo maišyklę eiliškumą rišiklio rišimosi laikus įvertinant priedų poveikį cemento mineralų
hidratacijos procesui Nustatyta kad pradiniame etape reikia vandenyje permaišyti orą įtraukiatį ir
mišinį plastifikuojanti priedus ir cementą po to maišyti PPS smulkius trupinius ir tik po to į
formavimo mišinių paruošimo maišyklę dėti PS granules Bendra formavimo mišinio paruošimo
trukmė siekia 7 ndash 10 min Laboratorinėmis salygomis paruoštu formavimo mišiniu buvo užpildomos
bandinių formavimui skirtos formos Suformuoti bandiniai iš formų buvo išimami po 12 val
sudedami į polietileninius maišus ir natūraliose sąlygose buvo kietinami 28 paras
Kompozito bandinių fizikinės savybės bei sudėtinių kompozito komponentų tarpusavio jungties
pobūdis kontakto zonoje buvo nustatomos tiriant bandinius pagal galiojančius techninius
reikalavimus VGTU Termoizoliacijos instituto laboratorijose sukomplektuotomis naujausią įranga
Šių tyrimų rezultatai yra pateikiami ataskaitoje plačiau aprašant termoizoliacinio kompozito fizikines
savybes
Darbe buvo sprendžiamas ir armuotų termoizoliacinių lakštų ir jų gamybos technologijos sukūrimas
Lakštų prototipu buvo parinkta dekoratyvinio apdailos laksto konstrukcija sukurta projekto vadovo
ir apginta Lietuvos patentu Nr 4599 Toks techninis sprendimas leido termoizoliacinio kompozito
sluoksnį iš abiejų pusių armuoti stiklo audinio tinkleliu ir sukurti padidinto atsparumo lenkimui
termoizoliacinį lakštą Moksliniais tyrimais buvo nustatyta kad lakštų konstrukcijose galima naudoti
tik 2-8 mm dydžio pūsto stiklo granules o cementine tešlą galima modifikuoti MK priedų iki 30
nuo cemento masės Stiklo audinio tinklelį galima panardinti į cementinės tešlos ir smulkių PS
granulių mišinį esant granulių užpildo kiekiui ne didesniam kaip 50 tešlos mišinio tūrio Optimalus
armuojančių stiklo audinio tinklelių akučių dydis 45times45 mm užtikrinantis sluoksnių esančių
abiejuose tinklelio pusėse stabilią jungtį
Lakštų gamybos išmatavimus lemia gaminami armuojančių tinklelių matmenys Esant tinklo kilimo
pločiui 1000 mm automatiškai išsisprendžia ir lakštų plotis kuris gali būti 500 mm arba 10 m Esant
kitam lakšto pločiui reikalingas tinklelio jungimas kas didina gamybos proceso imlumą ir gamybos
kaštus
Sukurta laboratorinė lakštų gamybos technologija kurioje yra numatyta sekančios operacijos
išvardintos eilės tvarka modifikuotos cementinės tešlos užpilimas ant formos dugno tolygus
cementinės masės paskleidimas armuojančio apatinio tinklelio įspaudimas į cementinę masę
termoizoliacinio cementinio formavimo masės sluoksnio užpilimas į formą ir jos tolygus
paskirstymas viršutinio armuojančio tinklelio uždėjimas ant viršutinio termoizoliacinio kompozito
formavimo masės paviršiaus viršutinio tinklelio dengimas cementine mase jos tolygus paskirstymas
ir įspaudimas į tinklelio akutes Tokiu būdu pagamintas lakštas turi lygų apatinį paviršių ir grubų
25
viršutinį Panaudojus lakštus klojinių konstrukcijose lygus paviršius formuoja galutinai išlygintą
sienos plokštumą reikalaujančią minimalių darbo sąnaudų paviršiaus apdailai Išorinių apdailos
lakštų paviršiaus formavimas bus sprendžiamas ateityje
Įvertinant lakšto paskirtį galime konstatuoti kad termoizoliacines lakšto sąvybes lemia užpildo
granulių kompaktiškas pasiskirstymas lakšto termoizoliacineme sluoksnyje Stambios granulės turi
formuoti karkasą liesdamosios tarpusavyje o tarpai tarp jų turi būti ūžpildyti smulkios frakcijos PPS
trupinių granulėmis Reikia stengtis kad būtų kuo mažiau neužpildytų oro tarpų Lakšto
termoizoliacines sąvybes gerina smulkios frakcijos PS granulių kiekis esantis modifikuotoje
cementinėje tešloje iki 50 tūrio
Lakšto lenkimo stipriui didžiausios įtakos turi armuojančio tinklelio akučių dydis tinklelio sukibimas
su cementine tešla užpildo granulių stabili tarpusavio jungtis bei paties lakšto storis Skaitome kad
mažiausias lakšto storis galėtų būti 25 mm
Pirmais metais viešinant projektą buvo parengtas mokslinis straipsnis apie įvairių priedų poveikį
cementinės matricos porizacijai Be priedų poveikio buvo atsižvelgta į formavimo mišinio maišymo
trukmę Medžiaga apie matricos porėtumo didinimo būdus išsamiai pateikta publikacijoje o
ataskaitoje pateikiama tik nuoroda į straipsnyje pateikiamus tyrimo rezultatus
Žurnale ldquoMokslas ir technikardquo yra supažindinama Lietuvos visuomenė apie Eureka projekto
partnerius projekto tikslus kuriuos turėtų įgyvendinti kiekvienas partneris atskirai darbus
koordinuojant VGTU projekto vadovui Pateikiama projekto trukmė bei nurodomi finansavimo
šaltiniai tame tarpe ir iš Europos struktūrinių fondo lėšų
26
6 Tyrimų mokslinė vertė
Mokslinę liekamąją vertę turi modifikuojančių priedų poveikio cementinės matricos mišinio bei
akmens poretumui tyrimai Ištirta pucolaninio priedo pūsto stiklo gamybos atliekos ndash metakaolino
poveikis cementinės matricos tankiui cemento mineralų hidratacijos procesui mišinio klampai bei
poreto cementinio akmens fizikinėms sąvybėms Ši priklausomybė sujungta kartu su orą įtraukiančiu
ir plastifikuojančių priedų panaudojimu modifikuojant cementinę tešląTyrimų rezultatai yra
apibendrinti moksliniame straipsnyje išsiūstame į Oksfordo universiteto žurnalą bdquoConstruction and
Building Materialsldquo
Porėtų užpildo granulių granuliometrinės sudėties ir jų frakcijų santykis bei porizuotos matricos
kiekio poveikis cementinio termoizoliacinio kompozito savybėms bus apgintas Lietuvos patentu su
tolesniu patentavimu ES
Cementinio termoizoliacinio kompozito ir jo gamybos technologijos sukūrimas leis statyti kokybiškai
naujus namus artimus pasyvaus namo koncepcijos keliamiems reikalavimams
27
7 Išvados ir rekomendacijos
1 Nustatyta kad kompleksinis (MK+FS40+OIP) priedas betonų mineralų hidratacijos procesą
cemento tešloje prailgina iki 1100 min pasiekdamas 60 degC egzoterminio efekto maksimalią
temperatūrą MK modifikuotos cemento tešlos hidratacijos procesas nežymiai pailgėja nors dėl
papildomos pucolaninės reakcijos tarp MK ir cemento hidratacijos produktų egzoterminio efekto
maksimali temperatūra pakyla 8 degC
2 Ištirta kad kompleksinio priedo (FS40+OIP) poveikis mažinant cementinės tešlos tankį labiausiai
pastebimas MK priedų modifikuotoje cementinėje tešloje Modifikuotos cementinės tešlos tankis
sumažėja 33 karto nuo 2158 kgm3 iki 714 kgm3 po 10 min mišinio maišymo Tai yra apie 29
mažesnis tankis nei maltu smėliu modifikuotos cementinės tešlos ir 32 mažesnis tankis nei gryno
cemento porizuotos tešlos Sukietėjusios tešlos ndash porėto betono tankis siekia apie 800 kgm3 tuo tarpu
gryno cementbetonio ndash 1150 kgm3 o maltu smėliu modifikuoto betono ndash 1200 kgm3 Šiuos pokyčius
galima paaiškinti lengvos sutirštintos struktūros formavimo mišinyje susidarymu ir OIP molekulių
adsorbuotų ant cemento dalelių paviršiaus pakankamos jungties suformuotu oro burbuliuku
užtikrinimas
3 Nustatyta kad pucolaniniu priedu MK modifikuota cementinė tešla kartu su kompleksiniais (FS40
ir OIP) priedais įtakoja papildomų naujadarų ndash kalcio hidrosilikatų susidarymą mikro struktūros
pokyčius užtikrinančius submikrokristalinę struktūrą cementinėje matricoje Tai užtikrina mažo
tankio porėto betono pakankamą stiprumą 800 kgm3 tankio porėto betono gniuždymo stipris siekia
25 MPa o lenkimo stipris 10 MPa
4 Nustatyta optimali porėtų užpildo granulių granuliometrinė sudėtis bei jų kiekis termoizoliaciniame
kompozite Didžiausią dalį užpildo - 35 tūrio sudaro stambios PS granulės (8-16 mm) Vidutinio
dydžio (4-8 mm) PS granulės ir smulkios iki 2 mm dydžio PPS trupintos granulės sudaro po 15
kompozito tūrio kas leidžia užpildyti tarpus tarp stambių granulių ir suformuoti kompaktiškai
užpildyta kompozito struktūrą Sukurtas cementinis termoizoliacinis kompozitas kurio sudėtis
modifikuota 10 metakaolino priedo jam pagaminti panaudotas 70 kgm3 rišamosios medžiagos
kiekis Cementinio termoizoliacinio kompozito šilumos laidumo koeficientas siekia 007Wm∙K
esant tankiui 245 kgm3 ir gniuždymo stipriui apie 02 MPa
5 Sukurta lakšto apdailinio sluoksnio modifikuoto specialiais priedais formavimo mišinio sudėtis
kurioje 90 rišamosios medžiagos (RM) masės sudaro portlandcementis ir 10 - MK o kompozito
RM ir smulkių iki 2 mm stambumo PS granulių tūrių santykis sausame mišinyje yra 11 Sukietėjusio
skiedinio tankis 1420 kgm3 gniuždymo stipris 38 MPa
6 Nustatytas porėtų užpildų PS ir PPS granuliometrinės sudėties ir jų tūrių santykio poveikis
termoizoliacinio lakšto vidutinio sluoksnio struktūrai ir savybėms Mažiausia kompozito šilumos
laidumo koeficiento vertė (0075 Wm∙K) gaunama tuo atveju kai pūsto stiklo 4divide8 mm frakcijos
granulės padengtos porizuota cementine tešla (esant cemento sąnaudom ne daugiau kaip 100 kgm3)
tarpusavyje jungiasi lietimosi taškuose ir formuoja standų kompozito bdquokarkasąldquo o analogiškai
padengtos smulkios (iki 2 mm stambumo) PPS granulės užpildo laisvus tarpus tarp stambesnių PS
granulių (esant PS ir PPS tūrių santykiui 31) tokiu būdu išvengiant tiesioginių šalčio tiltelių per
porizuotą matricą
28
8 Literatūra
Antonovič V Goberis S The effect of different admixture of the properties of refractory conerefe
with portland cement Material science (Medžiagotyra) 4(9) 2003 379-382 p
Asthana R Kumar ADahotre N B2006 Materials Processing and Manufacturing Science
Amsterdam Butterworth-Heinemann 628 p
bdquoAstra ndash polskaldquo firmos tinklalapis internete httpwwwastra-polskacom
Brykov A S Kamaliev R T Mokeev M V 2010 Influence of ultradispersed silica on portland
cement hydration Russian Journal of Applied Chemistry 83(2) 208minus213
Capener J C-M 2009 Properties of Modern Rendering Systems Based on Mineral Binders
Modified by Organic Admixtures Concrete Repair Rehabilitation and Retrofitting II ndash Alexander et
al (eds) Taylor and Francis Group London 863 ndash 869
Davraz M Gunduz L 2005 Engineering properties of amorphous silica as a new natural pozzolan
for use in concrete Cement and Concrete Research 35(7) 1251ndash1261
Du L Folliard K J 2005Mechanisms of entrainment in concrete Cement and Concrete Research
35(8)1463 ndash 1471
Hernaudes-Olivares F Mayer-Lobo P 2011 Experimental Assessment of Comercial One-coat
Renders for Buildings Facades Construction and Building Materials 22 (1) pp 156 ndash 162
Hilal A AThom N H Dawson A R 2015 On void structure and strength of foamed concrete made
without with additives Construction and Building Materials 85 157 ndash 164
Houst Y F Bowen P Perche F Kauppi A Borget P Galmiche L Meins J F Lafuma F
Flatt R J Schober I Banfill P FG Swift D S Myrvold B O Petersenf B G Reknes K
2008 Design and function of novel superplasticizers for more durable high performance concrete
(Superplast Project) Cement and Concrete Research 38(10) 1197 ndash 1209
Hurley J A 2003 UK market survey for foam glas Published by The Waste and Resource Action
Programme The Old Academy 114 p Prieiga per internetą httpwwwwraporguk
Kligys M Laukaitis A Sinica M Sezemanas G Dranseika N 2008 Investigations into the fire
hazard of a composite made from aerated concrete and crushed expanded polystyrene waste
Mechanics of Composite Materials 44(2) 173 ndash 180
Kligys M 2009 Kompozitinės medžiagos iš poringosios cemento tešlos ir trupinto polistireninio
putplasčio gamybos technologija ir savybės Daktaro disertacija Vilnius 137 p
Landensivu J 2012 Durability properties and actual deterioration of Finish concrete fasades and
balcones Thesis for the degree of doctor of science in technology Tampere university of technology
117 p
Lauzon M Garcia-Ruiz P A 2009 Evaluation of Capillary Water Absorbtion in Rendering Mortars
with Powdered Waterproofing Additives Construction and Building Materials 23 (10) 3287 ndash 3291
Lianxiang D Kevin J 2005 Mechanizm of air entrainment in concrete Cement and Concrete
research (35) 1463-1471 p
Limbachiya M Meddah M S Fotiadou S 2012 Performance of granulated foam glass concrete
Construction and Building materials 28(1) 759ndash768
LST EN 197-12011 Cementas 1 dalis Įprastinių cementų sudėtis techniniai reikalavimai ir atitikties
kriterijai
LST EN 196-62010 Cemento bandymų metodai 6 dalis Smulkumo nustatymas
29
LST EN 196-32005 Cemento bandymų metodai 3 dalis Rišimosi trukmių ir tūrio pastovumo
nustatymas
LST EN 933-12002 Užpildų geometrinių savybių nustatymo metodai 1 dalis Granulometrinės
sudėties nustatymas Sijojimo metodas
LST EN 933-22001 Užpildų geometrinių savybių nustatymo metodai 2 dalis Granulometrinės
sudėties nustatymas Analiziniai sietai Vardiniai akelių matmenys
LST ISO 3310-12003 Laboratoriniai sietai Techniniai reikalavimai ir bandymai 1 dalis
Laboratoriniai pinto metalinio vielinio tinkle sietai (tpt ISO 3310-12000) LST EN 1097-62003
Užpildų mechaninių ir fizikinių savybių nustatymo metodai 6 dalis Dalelių tankio ir įmirkio
nustatymas
LST EN 1015-3+A12004 Methods of Test for Mortar for Masonry ndash Part 3 Determination of
Consistence of Fresh Mortar (by Flow Table)
LST EN 1015-102004 Methods of Test for Mortar for Masonry ndash Part 10 Determination of Dry
Bulk Density of Hardened Mortar
LST EN 1015-112002 Methods of Test for Mortar for Masonary ndash Part 11 Determination of
Flexural and Compressive Strength of Hardened Mortar
LST EN 1015-182003 Methods of Test for Mortar for Masonary ndash Part 18 Determination of Water
Absorption Coefficient Due to Capillary Action of Hardened Mortar
LST EN 1015-122004 Methods of Test for Mortar for Masonary ndash Part 18 Determination of
Adhesive Strength of Hardened Rendering and Plastering Mortars on Substrates
LST EN 120892013 Statybiniai termoizoliaciniai gaminiai Elgsenos lenkiant nustatymas
LST EN 16022013 Statybiniai termoizoliaciniai gaminiaiTariamojo tankio nustatymas
LST EN 826 Statybinės termoizoliacines medžiagos Stiprio gniuždant nustatymas
LST EN 126642002 Šiluminės statybinių medžiagų ir gaminių charakteristikos Šiluminės varžos
nustatymas apsaugotos karštosios plokštės ir šilumos srauto matuoklio metodais Vidutinės ir mažos
šiluminės varžos sausi ir drėgni gaminiai
LST EN ISO 125712013 Hygrothermal Performance of Building Materials and Products -
Determination of Hygroscopic Sorption Properties
LST CENTS 772 -222006 Mūro gaminių bandymo metodai 22 dalis Keraminių mūro gaminių
atsparumo šalčiui nustatymas
LST L 1413112005 Statybinis skiedinys Bandymo metodai Atsparumo šalčiui nustatymas
LVS 203-22005 Sakret stiklo audinio armavimo tinklelis
Marčiukaitis G 2007 Statybinės medžiagos ir konstrukcijos Paskaitų konspektas Vilnius 88 p
Mисников O С Тимофеев АВ Черткова ЕЮ 2011 Гидрофобизация минеральных
дисперсных материалов добавками на основе торфа Труды Инсторфа 2 (55)15 ndash 33
Oğuzhan Keleştemur Bahar Demirel 2015 Effect of metakaolin on the corrosion resistance of
structural lightweight concrete Construction and Building Materials 81172 - 178
Quercia G Huumlsken G Brouwers H J 2012 Water demand of amorphous nanosilica and its
impact on the workability of cement paste Cement and Concrete Research 42(2) 344ndash357
Paruta V A Brynzin E I 2009 Manual on Designing and Erecting of Buildings using the Products
with Trademark UDK GAZOBETON Dnepropetrovsk 213 p
30
Ramachandran V S 1998 Superplasticizersproperties and applications in concrete Ottawa
Materials Technology LaboratoryCANMET
Ries J 2008 Structural lightweight aggregate and concrete Structure June 62-63
Ru Ji Zuotai Zhang Yang He Lili Liu Xidong Wang 2015Synthesis characterization and modeling
of new building insulation material using ceramic polishing waste residue Construction and Building
Materials 85 119 ndash 126
Сеземан Г Синица М Клигис М Шепутите-Юцике Ю Вайткус С Мечай А 2013
Цементные строительные композиты на основе лёгких заполнителей из техногенного сырья
Материалы международной научно ndash технической конференции laquo Наука и технология
строительных материалов состояние и перспектива их развития raquo 27-29 ноября Минск
БГТУ 21 ndash 24
Sezemanas G Sinica M Zacharčenko P Pivenj N Mikulskis D Kligys M 2013 Influence
of zeolite additive on the properties of plaster used for external walls from autoclaved aerated
concrete Materials Science (Medžiagotyra) 19(2) 222ndash229
Синица М Шепутите-Юцике Ю Сеземан Г Клигис М Мечай А 2013 Особенности
выполнения ограждающих конструкций с использованием заливной теплоизоляции на основе
гранул вспученного стекла Материалы международной научноndash технической конференции laquo
Наука и технология строительных материалов состояние и перспектива их развития raquo 27-29
ноября Минск БГТУ 69 ndash 72
Sinica MSezemanas GKligys M Česokas S 2007 Investigation of hydro ndash and higro ndash sorption
properties of silicate masonry products Materials Science (Medžiagotyra) 13(3) 229ndash 234
Sinica M Sezemanas G Chesnauskas V 2005 Influence of Air Absorbing Additive on Plaster
Layer Properties Designated to Cover Partions Built from Autoclave Porous Concrete Blocks
Chemical Technology (Cheminė technologija) 4 (38) 91 ndash 95
Sinica M Laukaitis A Sezemanas G Kligys M 2008 Operational Properties of a Heat-insulation
Composite with Expanded Polystyrene Crumbs Mechanics of Composite Materials 4 (44) 415 ndash 424
Sinica M Sezeman G Mikulskis D Kligys M Česnauskas V Zacharčenko P Kuprijenko
P Ščerbina N Pivenj N 2009 Investigation of the composite material with inclusions of
autoclaved aerated concrete chips Materials science 15 ( 4) 356ndash362
Sinica M Sezeman G Zakharchenko P 2012 Daugiasluoksnė lauko atitvara ir jos džiovinimo
būdas Patentas LT5837B
Стерлятов АН 2007 Совместный тепло- и влаго- перенос в ограждающих конструкциях
зданий из газобетона Дисертация кандидата технических наук Новосибиpск 167 с
Tobon J I Paya Jordy Restrepo O J 2015 Study of durability of portland cement mortars blended
with silica nanoparticles Construction and Building Materials 80 92 - 97
STR 205012005 Pastatų atitvarų šiluminė technika Statybos technikos reglamentai Statybos ir
urbanistikos ministerija Vilnius 2005 109p
STR 201102007 Išorės tinkuojamos sudėtinės termoizoliacinės sistemos Statybos technikos
reglamentai Statybos ir urbanistikos ministerija Vilnius 2007 p
Šadauskienė J Ramanauskas J Stankevičius V 2003 Effect of hydrophobicmaterials on water
impermeability and drying of finish brick mansory Material science (medžiagotyra) 9 (1) 94 - 98
Ungkoon Y Sittipunt Ch Namprakai P Jetipattaranat W Kim KS Charinpanitkul T 2007
Analysis of microstructure and properties of autoclaved aerated concrete wall construction materials
Journal of Industrial and Engineering Chemistry 13(7) 1103ndash1108
31
Weigler H Karl S 1980 Structural lightweight aggregate concrete with reduced density-
lightweight aggregate foamed concrete The International Journal of Lightweight Concrete 2 101ndash
104
Xu Y Chung D D L 1999a Effect of admixtures on the thermal and thermomechanical behaviour
of cement paste ACI Materials Journal 96(4) 455minus461
Xu Y Chung D D L 2000a Improving silica fume cement by using silane Cement and Concrete
Research 30(8) 1305- 1311
Zain M F M Safiuddin Md Mahmud H 2000 Developement of high performance concrete
using silica fume at relatively high water-binder rations Cement and Concrete Research 30(9) 1501
ndash 1505
Захарченко П Синица М Сеземан Г Чеснаускас В 2009 Изменение влажности стеновых
конструкций из ячеистобетонных блоков с системой скреплённой теплоизоляции Будiвельнi
матерiали вироби та санiтарна технiка науково-технiчний збiрник Киев Товариство
laquoЗнаниеraquo Украiни (23) 50 ndash 53234
32
9 Komandiruočių ataskaita
Vykdant kalendoriniame plane numatytus darbus buvo du kartus važiuota į Čekija pas Projekto
partnerius
Su Projekto partneriais iš Čekijos buvo bendraujama elektroniniu paštu per skaipą bei betarpiškai
susitinkant komandiruočiu metu
2014-11-2 iki 11-6 d du projekte dalyvaujantys mokslininkai ndash Projekto koordinatorius Marijonas
Sinica ir vyriausiasis mokslo darbuotojas Sigitas Vėjelis vyko į Prahą bei Libereco technikos
universitetus pas Projekto partnerius ndash mokslininkus Eva Burgetova ir Janą Novaką Susitikimo metu
numatėme bendrus darbus kuriuos turėtume atlikti vykdant Eureka Projektą Mokslinės dalies
vadove Eva Burgetova sutiko būti mūsų Projekto doktorantės Jurgos Šeputytės-Jucikės praktikos
Prahos technikos universitete vadove Praktikos metu kartu su vadove buvo atliekami cementinio
termoizoliacinio kompozito struktūrinia tyrimai įvertinant sudėtinių komponentų tarpusavio jungties
pobūdį Libereco technikos universitete su Projekto partneriu Janu Novaku aptarėme
bendradarbiavimo galimybes kartu atliekant akustinių perdangų smūginių garsų slopinimo sistemų
tyrimus Susitikimuose dalyvavo ūkio subjekto atstovas ndash Projekto partneris Vaclovas Vachuška
2015-05-19 iki 05 -24 d į komandiruotę vyko 3 Projekte dalyvaujantys mokslininkai- M Sinica vyr
mokslo darbuotojas Modestas Kligys tyrėja-doktorantė Jurga Šeputytė ndash Jucikė Komandiruotės
tikslas buvo pratęsti bendradarbiavimą tarp Pojekto partnerių Buvo nuvežti Lietuvoje suformuoti
bandiniai kad Libereco universitete būtų galima atlikti triukšmo slopinimo sistemos elementų
dinaminio standžio matavimus Šie tyrimai yra tęsiami Komandiruočių metu Čekijos ūkio subjekto
atstovas Vaclovas Vachuška supažindino su porėtų granulių gamyba iš maltų šlako atliekų ir kartu
numatėme jų panaudojimo galimybę akustinių grindų konstrukcijose bei sieninių panelių gamyboje
15
4 lentelė Palengvinto termoizoliacinio kompozito savybės
Kompozito
Šifras Tankis kgm3
Stipris MPa Šilumos laidumo koeficientas λ10 WmmiddotK
Gniuždymo Lenkimo
K-7 305 072 026 0114
K-8 260 039 019 0105
K-9 250 030 018 0095
K-10 245 026 017 0070
K-11 240 020 015 0069
Pastaba kompozito sudėtys atitinka 5 lentelės sudėtims
Apsistoti ties K-11 kompozito sudėtimi padėjo jo struktūros tyrimai Kompozito bandinių (K-7divideK-
10) skerspjūvio nuotraukos (5 pav) parodė kad užpildo grūdeliai netolygiai pasiskirstė cementinėje
matricoje o kai kur tarp matricos ir užpildų pasitaiko oro tuštumų
K-7 K-8 K-9
K-10 K-11
5 pav Kompozito bandinių suformuotų pagal K-7divideK-11 sudėtis struktūra
Įvertinus šiuos trūkumus kompozito struktūroje buvo atliktas K-10 sudėties koregavimas
portlandcemenčio kiekis liko toks pat (100 kgm3) o tam kad pasiekti tolygų užpildų pasiskirstymą
bei išvengti oro tuštumų struktūroje buvo palaipsniui didinamas pūsto stiklo stambios frakcijos kiekis
(nuo 126 iki 300 tūrio dalių) bei pridėta 1 tūrio dalis 4divide8 mm skersmens pūsto stiklo granulių ty
abiejų frakcijų pūsto stiklo granulių ir polistireninio putplasčio smulkios frakcijos tarpusavio tūrinis
santykis sudarė 311 (3 ir 4 lentelės K-11) Atlikti šio kompozito savybių tyrimai parodė kad esant
jo tankiui 240 kgm3 gniuždomasis stipris siekia 02 MPa o šilumos laidumo koeficientas ndash 0069
WmmiddotK (3 lentelė K-11)
Tolesni kompozito tyrimai buvo atlikti kompleksiškai nustatant rišamosios medžiagos ir užpildo
(pūsto stiklo granulių bei polistireninio putplasčio taros trupinių kiekio poveikį kompozitų tankiui
stiprumui šilumos laidumui laidumui vandens garams susitraukimui džiūstant bei atsparumo šalčiui
Bandinių formavimo sudėtys pateiktos 5 lentelėje o gauti tyrimų duomenys 6 7 8 9 10 ir 11
paveiksluose
16
5 lentelė Kompozitinės medžiagos formavimo mišinių sudėtys
Kompozito
sudėties Nr
Rišamosios
medžiagos
kiekis kgm3
Pūstojo stiklo granulių tūrinis santykis
Polistireninio putplasčio
taros granulių tūrinis
santykis
(8divide16) mm (4divide8) mm (0divide2) mm (0divide2) mm
1 700 3 1 1 -
2 1000 3 1 1 -
3 1300 3 1 1 -
4 700 3 1 - 1
5 1000 3 1 - 1
6 1300 3 1 - 1
Pastaba Užpildų kiekis bandiniuose (100) buvo prilygintas 5 tūrio dalims
6 pav Rišamosios medžiagos kiekio priklausomybė kompozitų tankiui
7 pav Kompozitų tankio priklausomybė šilumos laidumui
Tankio ir šilumos laidumo koeficiento mažiausios vertės priklauso nuo rišamosios medžiagos kiekio
esant 70 kgm3 ir panaudojus polistireninio putplasčio granules gaunamas mažiausias tankis tuo pačiu
ir mažiausia šilumos laidumas Šiuo atveju kompozitų stiprumas būna mažiausias bet pakankamas
užsiduotoms vertėms (8 pav) ty stipris gniuždant siekia virš 03 MPa o stipris lenkiant ndash 015 MPa
(9 pav) Tuo atveju kompozitų atsparumas šalčiui net po 100 šaldymo ciklų didina kompozitų stiprį
gniuždant (dėl tolesnio cemento mineralų hidratacijos proceso vykstančio bandymo metu) (10 pav)
Analizuojant kompozitų struktūrą po 100 šaldymo ciklų jokių suirimo požymių nepastebime tai
reiškia jog kompozitai atsparūs šalčiui (11 pav) Atsparumas šaldymui bandymas 4 5 sudėties
kompozitams dar vyksta todėl rezultatai nepateikti
17
8 pav Rišamosios medžiagos kiekio priklausomybė kompozitų vidutiniam gniuždymo stipriui
9 pav Rišamosios medžiagos kiekio priklausomybė kompozitų vidutiniam lenkimo stipriui
10 pav Kompozitų vidutinio gniuždymo stiprio priklausomybė nuo šaldymo ciklų
a b c d 11 pav Kompozitai po 100 šaldymo ciklų a ndash 1 sudėtis b ndash 2 sudėtis c ndash 3 sudėtis d ndash 6 sudėtis
18
32 Lakštų rišamosios medžiagos parinkimas ir savybių tyrimas
Šie tyrimai labai aktualūs lakšto apdailino sluoksnio formavimo mišiniui kurį kaip tik ir sudaro
portlandcementis FS40 polikarboksilatas ir 10 portlandcemenčio keičiantis MK Technologiškai
yra svarbu kad formuojant po pirmo pasluoksnio suformavimo galima būtų kuo greičiau įspausti
armuojantį stiklo audinio tinklelį į cementinę tešlą Tai padėjo atlikti 10 portlandcemenčio
keičiantis MK ir 02 PC masės polikarboksilatinio superplastiklio FS ndash 40 priedas
FS-40 polikarboksilatinio superplastiklio ir MK poveikis portlandcemenčio mineralų hidratacijai
pateiktas 12 pav
12 pav Egzotermijos efekto temperatūrų kaitos priklausomybė nuo laiko 1 ndash PC 2 ndash PC + FS40 3 ndash PC +
MK 4 - PC + MK + FS40
Gauti duomenys rodo kad ir MK ir FS-40 priedai lėtina PC mineralų hidrataciją bei žemina
egzoterminio efekto temperatūrą jei gryno cemento Tegzo = 95 ˚C tegzo = 420 min (12 pav 1 kr) tai
esant mišinyje abiems priedams Tegzo sumažėja iki 65 ˚C o tegzo pailgėja iki 1070 min (12 pav4 kr)
Šių priedų poveikis siūlių sukietėjusio skiedinio tankiui pateiktas 13 pav
13 pav Superplastiklio priedo ir MK pakaitalo poveikis sukietėjusio cemento skiedinio tankiui 1 ndash PC 2 ndash
PC + FS40 3 ndash PC + MK 4 - PC + MK + FS40
13 pav duomenys rodo kad superplastiklio priedas padidina sukietėjusio skiedinio tankį 125 (13
pav 2 kr) tuo tarpu MK pakaitalas jį 10 mažina 13 pav 3 kr) todėl abiejų medžiagų (priedo ir
pakaitalo) poveikyje tankis sumažėjo nežymiai (apie 5 ) Jų poveikis gniuždymo stipriui pateiktas
14 o lenkimo ndash 15 pav
0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000
20
30
40
50
60
70
80
90
100T
emp
erat
ucircra
0C
Laikas min
1
3
2
4
19
14 pav Superplastiklio priedo ir MK pakaitalo poveikis sukietėjusio cemento skiedinio gniuždymo stipriui 1
ndash PC 2 ndash PC + FS40 3 ndash PC + MK 4 - PC + MK + FS40
15 pav Superplastiklio priedo ir MK pakaitalo poveikis sukietėjusio cemento skiedinio lenkimo stipriui 1 ndash
PC 2 ndash PC + FS40 3 ndash PC + MK 4 - PC + MK + FS40
Atliktų tyrimų rezultatai parodė kad superplastiklio priedas padidina kaip gniuždymo taip ir lenkimo
sukietėjusio skiedinio stiprį atitinkamai 8 ir 26 (14 ir 15 pav 1 ir 2 kr) tuo tarpu MK daro
teigiamą poveikį tik lenkimo stipriui (15 pav 3 kr)
33 Lengvojo užpildo ir RM santykio nustatymas apdailiname sluoksnyje
ir jo savybių tyrimas
Siekiant pagerinti apdailinio sluoksnio termoizoliacines savybes į formavimo mišinį buvo pridedama
smulkiosios iki 2 mm PS frakcijos granulių kurių tūris sudarė atitinkamai 25 ir 50 RM tūrio
Tankio ir stipruminių savybių kaita priklausomai nuo PS granulių tūrio pavaizduota 16 ir 17 pav
20
16 pav Apdailinio sluoksnio tankio priklausomybė nuo PS granulių tūrio formavimo mišinyje
1 ndash 0 2 ndash 25 3 ndash 50
17 pav Apdailinio sluoksnio gniuždymo stiprio priklausomybė nuo PS granulių tūrio formavimo mišinyje
1 ndash 0 2 ndash 25 3 ndash 50
18 pav Apdailinio sluoksnio lenkimo stiprio priklausomybė nuo PS granulių tūrio formavimo mišinyje
1 ndash 0 2 ndash 25 3 ndash 50
Gauti duomenys rodo kad sukietėjusio skiedinio tankis ir stiprumas proporcingai mažėja nuo PS
granulių tūrio didėjimo formavimo mišinyje Optimalus PS užpildo kiekis buvo nustatytas lyginant
suformuotų plokštelių fasado paviršius (19 pav)
21
19 pav Apdailinio sluoksnio paviršiaus kokybės priklausomybė nuo PS granulių tūrio formavimo
mišinyje 1 ndash 25 2 ndash 50 3- 60 4 ndash 75
Vizualiai lyginant gautų paviršių kokybę galima teigti kad PS granulių tūris formavimo mišinyje
turi būti ne didesnis kaip 50
34 Porėtų PS granulių dydžio poveikis lakšto termoizoliacinio sluoksnio fizikinėms
mechaninėms savybėms
Nustatant PS granulių dydį iš pradžių buvo panaudotos ir stambiosios (8divide16 mm) frakcijos granulės
tačiau tokio kompozito sukibimas su apdailinio sluoksnio stiklo tinkleliu nebuvo kokybiškas dėl
stambių neužpildytų cementine tešla ertmių tarp užpildo granulių Dėl šios priežasties šių bandinių
lenkimo stipris nesiekdavo net 01 MPa o pats bandinys išsisluoksniuodavo (20 pav) tuo tarpu
vidutinės (4divide8 mm) ir smulkiosios (iki 2 mm) PS frakcijos bandiniai po bandymo likdavo
neišsisluoksniavę Norint pagerinti badinių su stambiąja PS frakcija sukibimą su tinkleliu teko
naudoti daugiau cementinės tešlos glaistant ja ant tinklelio paviršiaus nes tešla prasmukdavo pro
tinklelio akutes į ertmes tarp stambiosios frakcijos granulių kas blogino kompozito termoizoliacines
savybes Todėl stambiosios frakcijos granulių tolesniuose tyrimuose teko atsisakyti 6 lentelėje
pateiktos tirtų kompozitų savybių vertės Geriausiomis termoizoliacinėmis savybėmis pasižymi LV
ndash 7 sudėties kompozitas kurio šilumos laidumo koeficientas turi mažiausią vertę ndash 0075 WmmiddotK o
jo stipruminės savybės ne žymiai nusileidžia kitų kompozitų su didesniu RM kiekiu savybėms 20
pav pateikta kompozito bandinių struktūra su stambiosios ir smulkiosios PS frakcijų granulėmis
20 pav Termoizoliacinio sluoksnio bandinių vaizdas po lenkimo stiprio nustatymo bandiniai su stambia PS granulių frakcija (be numeracijos) smulkiosios ir vidutinės frakcijos bandiniai
pažymėti 32 ir 52
22
6 lentelė Kompozitų su porėtais užpildais savybės
Kompozitų šifrai atitinka 3 lentelės šiframs
Lenkimo stipris buvo nustatomas bandant prizmes su įtvirtintu iš abiejų pusių stiklo audinio tinkleliu
a b
21 pav Lakšto termoizoliacinio sluoksnio struktūra kai užpildą sudaro PPS (30 visų užpildo tūrio)
ir PS granulės a ndash stambiosios frakcijos b ndash smulkiosios frakcijos (LV ndash 5) sudėtis ir smulkiosios ndash
vidutinės frakcijos (LV- 7) sudėtis
Kompozito
šifras
Sausasis tankis
kgm3
Gniuždymo
stipris MPa
Lenkimo stipris
MPa
Šilumos laidumo
koeficientas 10
W(mK)
LV-1 420 065 070 0135
LV-2
LV -3
LV-4
LV-5
LV-6
LV-7
385
375
355
330
280
240
060
055
050
050
045
040
065
050
050
045
040
030
0130
0125
0100
0090
0080
0075
23
4 Bendradarbiavimas su projekto partneriais
Glaudžiausias bendradarbiavimas buvo vykdomas su Projekto partneriu iš Lietuvos ndash UAB ldquoElnet
Grouprdquo Ūkio subjektas pastoviai buvo supažindinamas su vykdomais moksliniais tyrimais bei
gautais tyrimų rezultatais Buvo diskutuojama kaip būtų galima juos įgyvendinti praktikoje Darbų
pasiskirstimas tarp Projekto partnerių reikalauja tampraus bendradarbiavimo kad ūkio subjektas
galėtų sukurti technologinę įrangą sugebančia pasiekti tyrimais nustatytus cementinio
termoizoliacinio kompozito technologinius parametrus Kartu buvo išbandomi technologinių
įrengimų ndash maišyklės formavimo mišinio sudėtinių komponentų maišymo principas bei darbinio
maišyklės veleno konstrukcija Daug problėmų kėlė paruošto mišinio transportavimas lanksčių žarnų
pagalba į tarpą tarp klojinių Cementinio termoizoliacinio kompozito sudėtiniai komponentai ndash
užpildo granulės (padengtos apvalios pūsto stiklo tuščiavidurės formos kevalu) turi nedidelį
atsparūmą gniuždymui ir veikiant didesnei spaudimo jėgai turi galimybę suirti Bendradarbiaujant
su Slovakijos firma bdquoSTROJSTAV CMldquo ši problema buvo išspręsta
Su Projekto partneriais iš Čekijos buvo bendraujama elektroniniu paštu per skaipą bei betarpiškai
susitinkant komandiruočiu metu Pirmoje komandiruotėje buvome susitikę su mokslinės dalies
vadove Eva Navratilova kuri sutiko būti mūsų Projekto doktorantės Jurgos Šeputytės-Jucikės
praktikos Prahos technikos universitete vadove Praktikos metu kartu su vadove buvo atliekami
cementinio termoizoliacinio kompozito struktūrinia tyrimai įvertinant sudėtinių komponentų
tarpusavio jungties pobūdį Libereco technikos universitete su Projekto partneriu Janu Novaku
aptarėme bendradarbiavimo galimybes kartu atliekant akustinių perdangų smūginių garsų slopinimo
sistemų tyrimus Lietuvoje buvo suformuoti bandiniai o Libereco universitete atliekami triukšmo
slopinimo sistemos elementų dinaminio standžio matavimai Šie tyrimai yra tęsiami Komandiruočių
metu Čekijos ūkio subjekto atstovas Vaclovas Vachuška supažindino su poretų granulių gamyba iš
maltų šlako atliekų ir kartu numatėme jų panaudojimo galimybę akustinių grindų konstrukcijose bei
sieninių panelių gamyboje Bendradarbiavimas tarp partneriu bus tęsiamas per visą Projekto
vykdymo laikotarpį
24
5 Projekto etapai ir tarpiniai rezultatai
Pirmame projekto etape turėjome parinkti termoizoliacinio cementinio kompozito skirto sienų
konstrukcijoms formavimo mišinio parametrus Darbo eigoje nustatyta kad termoizoliacinio
cementinio kompozito matrica turi sudaryti porizuota cementinė tešla modifikuota pūsto stiklo
gamybos atlieka ndash metakaolino priedu Kompozito užpildu kuris sudaro 100 tūrio yra
kombinuotos PS granulės pagamintos iš stiklo duženų miltų ir polistireninės taros susmulkinti
trupiniai PS granulės yra skirtingų frakcijų nuo 4 iki 16 mm dydžio ir kompozite tartusavyje liečiasi
tokiu būdu suformuodami termoizoliacinės medžiagos bdquokarkasąldquo PPS smulkūs trupiniai užpildo
tarpus tarp PS granulių ir tokiu būdu mažino laisvo oro erdvę kompozito struktūroje Šis faktorius
turi tiesioginę įtaką kompozito šilumos laidumo vertei Kompozito užpildas tarpusavyje jungiamas
plonu porizuotos modifikuotos cementinės tešlos sluoksniu Taip yra gaunamas lengvas cementinis
termoizoliacinis kompozitas kurio tankis siekia 230 ndash 250 kgm3 šilumos laidumo koeficientas yra
apie 007 WmmiddotK gniuždymo stipris apie 03 MPa
Kitas uždavinys buvo sukurti termoizoliacinio cementinio kompozito gamybos technologiją
Sprendžiant šią užduotį buvo ištirtas modifikuojančių priedų ir jų maišymo trukmės poveikis
cementinės matricos savybėms rišamosios medžiagos ir skirtingos frakcijos granulių kiekio įtaka
termoizoliacinio sukietėjusio kompozito savybėms Atlikti moksliniai tyrimai leido parinkti
formavimo mišinių maišymo trukmę sudėtiniu komponentų padavimo į formavimo mišinio
paruošimo maišyklę eiliškumą rišiklio rišimosi laikus įvertinant priedų poveikį cemento mineralų
hidratacijos procesui Nustatyta kad pradiniame etape reikia vandenyje permaišyti orą įtraukiatį ir
mišinį plastifikuojanti priedus ir cementą po to maišyti PPS smulkius trupinius ir tik po to į
formavimo mišinių paruošimo maišyklę dėti PS granules Bendra formavimo mišinio paruošimo
trukmė siekia 7 ndash 10 min Laboratorinėmis salygomis paruoštu formavimo mišiniu buvo užpildomos
bandinių formavimui skirtos formos Suformuoti bandiniai iš formų buvo išimami po 12 val
sudedami į polietileninius maišus ir natūraliose sąlygose buvo kietinami 28 paras
Kompozito bandinių fizikinės savybės bei sudėtinių kompozito komponentų tarpusavio jungties
pobūdis kontakto zonoje buvo nustatomos tiriant bandinius pagal galiojančius techninius
reikalavimus VGTU Termoizoliacijos instituto laboratorijose sukomplektuotomis naujausią įranga
Šių tyrimų rezultatai yra pateikiami ataskaitoje plačiau aprašant termoizoliacinio kompozito fizikines
savybes
Darbe buvo sprendžiamas ir armuotų termoizoliacinių lakštų ir jų gamybos technologijos sukūrimas
Lakštų prototipu buvo parinkta dekoratyvinio apdailos laksto konstrukcija sukurta projekto vadovo
ir apginta Lietuvos patentu Nr 4599 Toks techninis sprendimas leido termoizoliacinio kompozito
sluoksnį iš abiejų pusių armuoti stiklo audinio tinkleliu ir sukurti padidinto atsparumo lenkimui
termoizoliacinį lakštą Moksliniais tyrimais buvo nustatyta kad lakštų konstrukcijose galima naudoti
tik 2-8 mm dydžio pūsto stiklo granules o cementine tešlą galima modifikuoti MK priedų iki 30
nuo cemento masės Stiklo audinio tinklelį galima panardinti į cementinės tešlos ir smulkių PS
granulių mišinį esant granulių užpildo kiekiui ne didesniam kaip 50 tešlos mišinio tūrio Optimalus
armuojančių stiklo audinio tinklelių akučių dydis 45times45 mm užtikrinantis sluoksnių esančių
abiejuose tinklelio pusėse stabilią jungtį
Lakštų gamybos išmatavimus lemia gaminami armuojančių tinklelių matmenys Esant tinklo kilimo
pločiui 1000 mm automatiškai išsisprendžia ir lakštų plotis kuris gali būti 500 mm arba 10 m Esant
kitam lakšto pločiui reikalingas tinklelio jungimas kas didina gamybos proceso imlumą ir gamybos
kaštus
Sukurta laboratorinė lakštų gamybos technologija kurioje yra numatyta sekančios operacijos
išvardintos eilės tvarka modifikuotos cementinės tešlos užpilimas ant formos dugno tolygus
cementinės masės paskleidimas armuojančio apatinio tinklelio įspaudimas į cementinę masę
termoizoliacinio cementinio formavimo masės sluoksnio užpilimas į formą ir jos tolygus
paskirstymas viršutinio armuojančio tinklelio uždėjimas ant viršutinio termoizoliacinio kompozito
formavimo masės paviršiaus viršutinio tinklelio dengimas cementine mase jos tolygus paskirstymas
ir įspaudimas į tinklelio akutes Tokiu būdu pagamintas lakštas turi lygų apatinį paviršių ir grubų
25
viršutinį Panaudojus lakštus klojinių konstrukcijose lygus paviršius formuoja galutinai išlygintą
sienos plokštumą reikalaujančią minimalių darbo sąnaudų paviršiaus apdailai Išorinių apdailos
lakštų paviršiaus formavimas bus sprendžiamas ateityje
Įvertinant lakšto paskirtį galime konstatuoti kad termoizoliacines lakšto sąvybes lemia užpildo
granulių kompaktiškas pasiskirstymas lakšto termoizoliacineme sluoksnyje Stambios granulės turi
formuoti karkasą liesdamosios tarpusavyje o tarpai tarp jų turi būti ūžpildyti smulkios frakcijos PPS
trupinių granulėmis Reikia stengtis kad būtų kuo mažiau neužpildytų oro tarpų Lakšto
termoizoliacines sąvybes gerina smulkios frakcijos PS granulių kiekis esantis modifikuotoje
cementinėje tešloje iki 50 tūrio
Lakšto lenkimo stipriui didžiausios įtakos turi armuojančio tinklelio akučių dydis tinklelio sukibimas
su cementine tešla užpildo granulių stabili tarpusavio jungtis bei paties lakšto storis Skaitome kad
mažiausias lakšto storis galėtų būti 25 mm
Pirmais metais viešinant projektą buvo parengtas mokslinis straipsnis apie įvairių priedų poveikį
cementinės matricos porizacijai Be priedų poveikio buvo atsižvelgta į formavimo mišinio maišymo
trukmę Medžiaga apie matricos porėtumo didinimo būdus išsamiai pateikta publikacijoje o
ataskaitoje pateikiama tik nuoroda į straipsnyje pateikiamus tyrimo rezultatus
Žurnale ldquoMokslas ir technikardquo yra supažindinama Lietuvos visuomenė apie Eureka projekto
partnerius projekto tikslus kuriuos turėtų įgyvendinti kiekvienas partneris atskirai darbus
koordinuojant VGTU projekto vadovui Pateikiama projekto trukmė bei nurodomi finansavimo
šaltiniai tame tarpe ir iš Europos struktūrinių fondo lėšų
26
6 Tyrimų mokslinė vertė
Mokslinę liekamąją vertę turi modifikuojančių priedų poveikio cementinės matricos mišinio bei
akmens poretumui tyrimai Ištirta pucolaninio priedo pūsto stiklo gamybos atliekos ndash metakaolino
poveikis cementinės matricos tankiui cemento mineralų hidratacijos procesui mišinio klampai bei
poreto cementinio akmens fizikinėms sąvybėms Ši priklausomybė sujungta kartu su orą įtraukiančiu
ir plastifikuojančių priedų panaudojimu modifikuojant cementinę tešląTyrimų rezultatai yra
apibendrinti moksliniame straipsnyje išsiūstame į Oksfordo universiteto žurnalą bdquoConstruction and
Building Materialsldquo
Porėtų užpildo granulių granuliometrinės sudėties ir jų frakcijų santykis bei porizuotos matricos
kiekio poveikis cementinio termoizoliacinio kompozito savybėms bus apgintas Lietuvos patentu su
tolesniu patentavimu ES
Cementinio termoizoliacinio kompozito ir jo gamybos technologijos sukūrimas leis statyti kokybiškai
naujus namus artimus pasyvaus namo koncepcijos keliamiems reikalavimams
27
7 Išvados ir rekomendacijos
1 Nustatyta kad kompleksinis (MK+FS40+OIP) priedas betonų mineralų hidratacijos procesą
cemento tešloje prailgina iki 1100 min pasiekdamas 60 degC egzoterminio efekto maksimalią
temperatūrą MK modifikuotos cemento tešlos hidratacijos procesas nežymiai pailgėja nors dėl
papildomos pucolaninės reakcijos tarp MK ir cemento hidratacijos produktų egzoterminio efekto
maksimali temperatūra pakyla 8 degC
2 Ištirta kad kompleksinio priedo (FS40+OIP) poveikis mažinant cementinės tešlos tankį labiausiai
pastebimas MK priedų modifikuotoje cementinėje tešloje Modifikuotos cementinės tešlos tankis
sumažėja 33 karto nuo 2158 kgm3 iki 714 kgm3 po 10 min mišinio maišymo Tai yra apie 29
mažesnis tankis nei maltu smėliu modifikuotos cementinės tešlos ir 32 mažesnis tankis nei gryno
cemento porizuotos tešlos Sukietėjusios tešlos ndash porėto betono tankis siekia apie 800 kgm3 tuo tarpu
gryno cementbetonio ndash 1150 kgm3 o maltu smėliu modifikuoto betono ndash 1200 kgm3 Šiuos pokyčius
galima paaiškinti lengvos sutirštintos struktūros formavimo mišinyje susidarymu ir OIP molekulių
adsorbuotų ant cemento dalelių paviršiaus pakankamos jungties suformuotu oro burbuliuku
užtikrinimas
3 Nustatyta kad pucolaniniu priedu MK modifikuota cementinė tešla kartu su kompleksiniais (FS40
ir OIP) priedais įtakoja papildomų naujadarų ndash kalcio hidrosilikatų susidarymą mikro struktūros
pokyčius užtikrinančius submikrokristalinę struktūrą cementinėje matricoje Tai užtikrina mažo
tankio porėto betono pakankamą stiprumą 800 kgm3 tankio porėto betono gniuždymo stipris siekia
25 MPa o lenkimo stipris 10 MPa
4 Nustatyta optimali porėtų užpildo granulių granuliometrinė sudėtis bei jų kiekis termoizoliaciniame
kompozite Didžiausią dalį užpildo - 35 tūrio sudaro stambios PS granulės (8-16 mm) Vidutinio
dydžio (4-8 mm) PS granulės ir smulkios iki 2 mm dydžio PPS trupintos granulės sudaro po 15
kompozito tūrio kas leidžia užpildyti tarpus tarp stambių granulių ir suformuoti kompaktiškai
užpildyta kompozito struktūrą Sukurtas cementinis termoizoliacinis kompozitas kurio sudėtis
modifikuota 10 metakaolino priedo jam pagaminti panaudotas 70 kgm3 rišamosios medžiagos
kiekis Cementinio termoizoliacinio kompozito šilumos laidumo koeficientas siekia 007Wm∙K
esant tankiui 245 kgm3 ir gniuždymo stipriui apie 02 MPa
5 Sukurta lakšto apdailinio sluoksnio modifikuoto specialiais priedais formavimo mišinio sudėtis
kurioje 90 rišamosios medžiagos (RM) masės sudaro portlandcementis ir 10 - MK o kompozito
RM ir smulkių iki 2 mm stambumo PS granulių tūrių santykis sausame mišinyje yra 11 Sukietėjusio
skiedinio tankis 1420 kgm3 gniuždymo stipris 38 MPa
6 Nustatytas porėtų užpildų PS ir PPS granuliometrinės sudėties ir jų tūrių santykio poveikis
termoizoliacinio lakšto vidutinio sluoksnio struktūrai ir savybėms Mažiausia kompozito šilumos
laidumo koeficiento vertė (0075 Wm∙K) gaunama tuo atveju kai pūsto stiklo 4divide8 mm frakcijos
granulės padengtos porizuota cementine tešla (esant cemento sąnaudom ne daugiau kaip 100 kgm3)
tarpusavyje jungiasi lietimosi taškuose ir formuoja standų kompozito bdquokarkasąldquo o analogiškai
padengtos smulkios (iki 2 mm stambumo) PPS granulės užpildo laisvus tarpus tarp stambesnių PS
granulių (esant PS ir PPS tūrių santykiui 31) tokiu būdu išvengiant tiesioginių šalčio tiltelių per
porizuotą matricą
28
8 Literatūra
Antonovič V Goberis S The effect of different admixture of the properties of refractory conerefe
with portland cement Material science (Medžiagotyra) 4(9) 2003 379-382 p
Asthana R Kumar ADahotre N B2006 Materials Processing and Manufacturing Science
Amsterdam Butterworth-Heinemann 628 p
bdquoAstra ndash polskaldquo firmos tinklalapis internete httpwwwastra-polskacom
Brykov A S Kamaliev R T Mokeev M V 2010 Influence of ultradispersed silica on portland
cement hydration Russian Journal of Applied Chemistry 83(2) 208minus213
Capener J C-M 2009 Properties of Modern Rendering Systems Based on Mineral Binders
Modified by Organic Admixtures Concrete Repair Rehabilitation and Retrofitting II ndash Alexander et
al (eds) Taylor and Francis Group London 863 ndash 869
Davraz M Gunduz L 2005 Engineering properties of amorphous silica as a new natural pozzolan
for use in concrete Cement and Concrete Research 35(7) 1251ndash1261
Du L Folliard K J 2005Mechanisms of entrainment in concrete Cement and Concrete Research
35(8)1463 ndash 1471
Hernaudes-Olivares F Mayer-Lobo P 2011 Experimental Assessment of Comercial One-coat
Renders for Buildings Facades Construction and Building Materials 22 (1) pp 156 ndash 162
Hilal A AThom N H Dawson A R 2015 On void structure and strength of foamed concrete made
without with additives Construction and Building Materials 85 157 ndash 164
Houst Y F Bowen P Perche F Kauppi A Borget P Galmiche L Meins J F Lafuma F
Flatt R J Schober I Banfill P FG Swift D S Myrvold B O Petersenf B G Reknes K
2008 Design and function of novel superplasticizers for more durable high performance concrete
(Superplast Project) Cement and Concrete Research 38(10) 1197 ndash 1209
Hurley J A 2003 UK market survey for foam glas Published by The Waste and Resource Action
Programme The Old Academy 114 p Prieiga per internetą httpwwwwraporguk
Kligys M Laukaitis A Sinica M Sezemanas G Dranseika N 2008 Investigations into the fire
hazard of a composite made from aerated concrete and crushed expanded polystyrene waste
Mechanics of Composite Materials 44(2) 173 ndash 180
Kligys M 2009 Kompozitinės medžiagos iš poringosios cemento tešlos ir trupinto polistireninio
putplasčio gamybos technologija ir savybės Daktaro disertacija Vilnius 137 p
Landensivu J 2012 Durability properties and actual deterioration of Finish concrete fasades and
balcones Thesis for the degree of doctor of science in technology Tampere university of technology
117 p
Lauzon M Garcia-Ruiz P A 2009 Evaluation of Capillary Water Absorbtion in Rendering Mortars
with Powdered Waterproofing Additives Construction and Building Materials 23 (10) 3287 ndash 3291
Lianxiang D Kevin J 2005 Mechanizm of air entrainment in concrete Cement and Concrete
research (35) 1463-1471 p
Limbachiya M Meddah M S Fotiadou S 2012 Performance of granulated foam glass concrete
Construction and Building materials 28(1) 759ndash768
LST EN 197-12011 Cementas 1 dalis Įprastinių cementų sudėtis techniniai reikalavimai ir atitikties
kriterijai
LST EN 196-62010 Cemento bandymų metodai 6 dalis Smulkumo nustatymas
29
LST EN 196-32005 Cemento bandymų metodai 3 dalis Rišimosi trukmių ir tūrio pastovumo
nustatymas
LST EN 933-12002 Užpildų geometrinių savybių nustatymo metodai 1 dalis Granulometrinės
sudėties nustatymas Sijojimo metodas
LST EN 933-22001 Užpildų geometrinių savybių nustatymo metodai 2 dalis Granulometrinės
sudėties nustatymas Analiziniai sietai Vardiniai akelių matmenys
LST ISO 3310-12003 Laboratoriniai sietai Techniniai reikalavimai ir bandymai 1 dalis
Laboratoriniai pinto metalinio vielinio tinkle sietai (tpt ISO 3310-12000) LST EN 1097-62003
Užpildų mechaninių ir fizikinių savybių nustatymo metodai 6 dalis Dalelių tankio ir įmirkio
nustatymas
LST EN 1015-3+A12004 Methods of Test for Mortar for Masonry ndash Part 3 Determination of
Consistence of Fresh Mortar (by Flow Table)
LST EN 1015-102004 Methods of Test for Mortar for Masonry ndash Part 10 Determination of Dry
Bulk Density of Hardened Mortar
LST EN 1015-112002 Methods of Test for Mortar for Masonary ndash Part 11 Determination of
Flexural and Compressive Strength of Hardened Mortar
LST EN 1015-182003 Methods of Test for Mortar for Masonary ndash Part 18 Determination of Water
Absorption Coefficient Due to Capillary Action of Hardened Mortar
LST EN 1015-122004 Methods of Test for Mortar for Masonary ndash Part 18 Determination of
Adhesive Strength of Hardened Rendering and Plastering Mortars on Substrates
LST EN 120892013 Statybiniai termoizoliaciniai gaminiai Elgsenos lenkiant nustatymas
LST EN 16022013 Statybiniai termoizoliaciniai gaminiaiTariamojo tankio nustatymas
LST EN 826 Statybinės termoizoliacines medžiagos Stiprio gniuždant nustatymas
LST EN 126642002 Šiluminės statybinių medžiagų ir gaminių charakteristikos Šiluminės varžos
nustatymas apsaugotos karštosios plokštės ir šilumos srauto matuoklio metodais Vidutinės ir mažos
šiluminės varžos sausi ir drėgni gaminiai
LST EN ISO 125712013 Hygrothermal Performance of Building Materials and Products -
Determination of Hygroscopic Sorption Properties
LST CENTS 772 -222006 Mūro gaminių bandymo metodai 22 dalis Keraminių mūro gaminių
atsparumo šalčiui nustatymas
LST L 1413112005 Statybinis skiedinys Bandymo metodai Atsparumo šalčiui nustatymas
LVS 203-22005 Sakret stiklo audinio armavimo tinklelis
Marčiukaitis G 2007 Statybinės medžiagos ir konstrukcijos Paskaitų konspektas Vilnius 88 p
Mисников O С Тимофеев АВ Черткова ЕЮ 2011 Гидрофобизация минеральных
дисперсных материалов добавками на основе торфа Труды Инсторфа 2 (55)15 ndash 33
Oğuzhan Keleştemur Bahar Demirel 2015 Effect of metakaolin on the corrosion resistance of
structural lightweight concrete Construction and Building Materials 81172 - 178
Quercia G Huumlsken G Brouwers H J 2012 Water demand of amorphous nanosilica and its
impact on the workability of cement paste Cement and Concrete Research 42(2) 344ndash357
Paruta V A Brynzin E I 2009 Manual on Designing and Erecting of Buildings using the Products
with Trademark UDK GAZOBETON Dnepropetrovsk 213 p
30
Ramachandran V S 1998 Superplasticizersproperties and applications in concrete Ottawa
Materials Technology LaboratoryCANMET
Ries J 2008 Structural lightweight aggregate and concrete Structure June 62-63
Ru Ji Zuotai Zhang Yang He Lili Liu Xidong Wang 2015Synthesis characterization and modeling
of new building insulation material using ceramic polishing waste residue Construction and Building
Materials 85 119 ndash 126
Сеземан Г Синица М Клигис М Шепутите-Юцике Ю Вайткус С Мечай А 2013
Цементные строительные композиты на основе лёгких заполнителей из техногенного сырья
Материалы международной научно ndash технической конференции laquo Наука и технология
строительных материалов состояние и перспектива их развития raquo 27-29 ноября Минск
БГТУ 21 ndash 24
Sezemanas G Sinica M Zacharčenko P Pivenj N Mikulskis D Kligys M 2013 Influence
of zeolite additive on the properties of plaster used for external walls from autoclaved aerated
concrete Materials Science (Medžiagotyra) 19(2) 222ndash229
Синица М Шепутите-Юцике Ю Сеземан Г Клигис М Мечай А 2013 Особенности
выполнения ограждающих конструкций с использованием заливной теплоизоляции на основе
гранул вспученного стекла Материалы международной научноndash технической конференции laquo
Наука и технология строительных материалов состояние и перспектива их развития raquo 27-29
ноября Минск БГТУ 69 ndash 72
Sinica MSezemanas GKligys M Česokas S 2007 Investigation of hydro ndash and higro ndash sorption
properties of silicate masonry products Materials Science (Medžiagotyra) 13(3) 229ndash 234
Sinica M Sezemanas G Chesnauskas V 2005 Influence of Air Absorbing Additive on Plaster
Layer Properties Designated to Cover Partions Built from Autoclave Porous Concrete Blocks
Chemical Technology (Cheminė technologija) 4 (38) 91 ndash 95
Sinica M Laukaitis A Sezemanas G Kligys M 2008 Operational Properties of a Heat-insulation
Composite with Expanded Polystyrene Crumbs Mechanics of Composite Materials 4 (44) 415 ndash 424
Sinica M Sezeman G Mikulskis D Kligys M Česnauskas V Zacharčenko P Kuprijenko
P Ščerbina N Pivenj N 2009 Investigation of the composite material with inclusions of
autoclaved aerated concrete chips Materials science 15 ( 4) 356ndash362
Sinica M Sezeman G Zakharchenko P 2012 Daugiasluoksnė lauko atitvara ir jos džiovinimo
būdas Patentas LT5837B
Стерлятов АН 2007 Совместный тепло- и влаго- перенос в ограждающих конструкциях
зданий из газобетона Дисертация кандидата технических наук Новосибиpск 167 с
Tobon J I Paya Jordy Restrepo O J 2015 Study of durability of portland cement mortars blended
with silica nanoparticles Construction and Building Materials 80 92 - 97
STR 205012005 Pastatų atitvarų šiluminė technika Statybos technikos reglamentai Statybos ir
urbanistikos ministerija Vilnius 2005 109p
STR 201102007 Išorės tinkuojamos sudėtinės termoizoliacinės sistemos Statybos technikos
reglamentai Statybos ir urbanistikos ministerija Vilnius 2007 p
Šadauskienė J Ramanauskas J Stankevičius V 2003 Effect of hydrophobicmaterials on water
impermeability and drying of finish brick mansory Material science (medžiagotyra) 9 (1) 94 - 98
Ungkoon Y Sittipunt Ch Namprakai P Jetipattaranat W Kim KS Charinpanitkul T 2007
Analysis of microstructure and properties of autoclaved aerated concrete wall construction materials
Journal of Industrial and Engineering Chemistry 13(7) 1103ndash1108
31
Weigler H Karl S 1980 Structural lightweight aggregate concrete with reduced density-
lightweight aggregate foamed concrete The International Journal of Lightweight Concrete 2 101ndash
104
Xu Y Chung D D L 1999a Effect of admixtures on the thermal and thermomechanical behaviour
of cement paste ACI Materials Journal 96(4) 455minus461
Xu Y Chung D D L 2000a Improving silica fume cement by using silane Cement and Concrete
Research 30(8) 1305- 1311
Zain M F M Safiuddin Md Mahmud H 2000 Developement of high performance concrete
using silica fume at relatively high water-binder rations Cement and Concrete Research 30(9) 1501
ndash 1505
Захарченко П Синица М Сеземан Г Чеснаускас В 2009 Изменение влажности стеновых
конструкций из ячеистобетонных блоков с системой скреплённой теплоизоляции Будiвельнi
матерiали вироби та санiтарна технiка науково-технiчний збiрник Киев Товариство
laquoЗнаниеraquo Украiни (23) 50 ndash 53234
32
9 Komandiruočių ataskaita
Vykdant kalendoriniame plane numatytus darbus buvo du kartus važiuota į Čekija pas Projekto
partnerius
Su Projekto partneriais iš Čekijos buvo bendraujama elektroniniu paštu per skaipą bei betarpiškai
susitinkant komandiruočiu metu
2014-11-2 iki 11-6 d du projekte dalyvaujantys mokslininkai ndash Projekto koordinatorius Marijonas
Sinica ir vyriausiasis mokslo darbuotojas Sigitas Vėjelis vyko į Prahą bei Libereco technikos
universitetus pas Projekto partnerius ndash mokslininkus Eva Burgetova ir Janą Novaką Susitikimo metu
numatėme bendrus darbus kuriuos turėtume atlikti vykdant Eureka Projektą Mokslinės dalies
vadove Eva Burgetova sutiko būti mūsų Projekto doktorantės Jurgos Šeputytės-Jucikės praktikos
Prahos technikos universitete vadove Praktikos metu kartu su vadove buvo atliekami cementinio
termoizoliacinio kompozito struktūrinia tyrimai įvertinant sudėtinių komponentų tarpusavio jungties
pobūdį Libereco technikos universitete su Projekto partneriu Janu Novaku aptarėme
bendradarbiavimo galimybes kartu atliekant akustinių perdangų smūginių garsų slopinimo sistemų
tyrimus Susitikimuose dalyvavo ūkio subjekto atstovas ndash Projekto partneris Vaclovas Vachuška
2015-05-19 iki 05 -24 d į komandiruotę vyko 3 Projekte dalyvaujantys mokslininkai- M Sinica vyr
mokslo darbuotojas Modestas Kligys tyrėja-doktorantė Jurga Šeputytė ndash Jucikė Komandiruotės
tikslas buvo pratęsti bendradarbiavimą tarp Pojekto partnerių Buvo nuvežti Lietuvoje suformuoti
bandiniai kad Libereco universitete būtų galima atlikti triukšmo slopinimo sistemos elementų
dinaminio standžio matavimus Šie tyrimai yra tęsiami Komandiruočių metu Čekijos ūkio subjekto
atstovas Vaclovas Vachuška supažindino su porėtų granulių gamyba iš maltų šlako atliekų ir kartu
numatėme jų panaudojimo galimybę akustinių grindų konstrukcijose bei sieninių panelių gamyboje
16
5 lentelė Kompozitinės medžiagos formavimo mišinių sudėtys
Kompozito
sudėties Nr
Rišamosios
medžiagos
kiekis kgm3
Pūstojo stiklo granulių tūrinis santykis
Polistireninio putplasčio
taros granulių tūrinis
santykis
(8divide16) mm (4divide8) mm (0divide2) mm (0divide2) mm
1 700 3 1 1 -
2 1000 3 1 1 -
3 1300 3 1 1 -
4 700 3 1 - 1
5 1000 3 1 - 1
6 1300 3 1 - 1
Pastaba Užpildų kiekis bandiniuose (100) buvo prilygintas 5 tūrio dalims
6 pav Rišamosios medžiagos kiekio priklausomybė kompozitų tankiui
7 pav Kompozitų tankio priklausomybė šilumos laidumui
Tankio ir šilumos laidumo koeficiento mažiausios vertės priklauso nuo rišamosios medžiagos kiekio
esant 70 kgm3 ir panaudojus polistireninio putplasčio granules gaunamas mažiausias tankis tuo pačiu
ir mažiausia šilumos laidumas Šiuo atveju kompozitų stiprumas būna mažiausias bet pakankamas
užsiduotoms vertėms (8 pav) ty stipris gniuždant siekia virš 03 MPa o stipris lenkiant ndash 015 MPa
(9 pav) Tuo atveju kompozitų atsparumas šalčiui net po 100 šaldymo ciklų didina kompozitų stiprį
gniuždant (dėl tolesnio cemento mineralų hidratacijos proceso vykstančio bandymo metu) (10 pav)
Analizuojant kompozitų struktūrą po 100 šaldymo ciklų jokių suirimo požymių nepastebime tai
reiškia jog kompozitai atsparūs šalčiui (11 pav) Atsparumas šaldymui bandymas 4 5 sudėties
kompozitams dar vyksta todėl rezultatai nepateikti
17
8 pav Rišamosios medžiagos kiekio priklausomybė kompozitų vidutiniam gniuždymo stipriui
9 pav Rišamosios medžiagos kiekio priklausomybė kompozitų vidutiniam lenkimo stipriui
10 pav Kompozitų vidutinio gniuždymo stiprio priklausomybė nuo šaldymo ciklų
a b c d 11 pav Kompozitai po 100 šaldymo ciklų a ndash 1 sudėtis b ndash 2 sudėtis c ndash 3 sudėtis d ndash 6 sudėtis
18
32 Lakštų rišamosios medžiagos parinkimas ir savybių tyrimas
Šie tyrimai labai aktualūs lakšto apdailino sluoksnio formavimo mišiniui kurį kaip tik ir sudaro
portlandcementis FS40 polikarboksilatas ir 10 portlandcemenčio keičiantis MK Technologiškai
yra svarbu kad formuojant po pirmo pasluoksnio suformavimo galima būtų kuo greičiau įspausti
armuojantį stiklo audinio tinklelį į cementinę tešlą Tai padėjo atlikti 10 portlandcemenčio
keičiantis MK ir 02 PC masės polikarboksilatinio superplastiklio FS ndash 40 priedas
FS-40 polikarboksilatinio superplastiklio ir MK poveikis portlandcemenčio mineralų hidratacijai
pateiktas 12 pav
12 pav Egzotermijos efekto temperatūrų kaitos priklausomybė nuo laiko 1 ndash PC 2 ndash PC + FS40 3 ndash PC +
MK 4 - PC + MK + FS40
Gauti duomenys rodo kad ir MK ir FS-40 priedai lėtina PC mineralų hidrataciją bei žemina
egzoterminio efekto temperatūrą jei gryno cemento Tegzo = 95 ˚C tegzo = 420 min (12 pav 1 kr) tai
esant mišinyje abiems priedams Tegzo sumažėja iki 65 ˚C o tegzo pailgėja iki 1070 min (12 pav4 kr)
Šių priedų poveikis siūlių sukietėjusio skiedinio tankiui pateiktas 13 pav
13 pav Superplastiklio priedo ir MK pakaitalo poveikis sukietėjusio cemento skiedinio tankiui 1 ndash PC 2 ndash
PC + FS40 3 ndash PC + MK 4 - PC + MK + FS40
13 pav duomenys rodo kad superplastiklio priedas padidina sukietėjusio skiedinio tankį 125 (13
pav 2 kr) tuo tarpu MK pakaitalas jį 10 mažina 13 pav 3 kr) todėl abiejų medžiagų (priedo ir
pakaitalo) poveikyje tankis sumažėjo nežymiai (apie 5 ) Jų poveikis gniuždymo stipriui pateiktas
14 o lenkimo ndash 15 pav
0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000
20
30
40
50
60
70
80
90
100T
emp
erat
ucircra
0C
Laikas min
1
3
2
4
19
14 pav Superplastiklio priedo ir MK pakaitalo poveikis sukietėjusio cemento skiedinio gniuždymo stipriui 1
ndash PC 2 ndash PC + FS40 3 ndash PC + MK 4 - PC + MK + FS40
15 pav Superplastiklio priedo ir MK pakaitalo poveikis sukietėjusio cemento skiedinio lenkimo stipriui 1 ndash
PC 2 ndash PC + FS40 3 ndash PC + MK 4 - PC + MK + FS40
Atliktų tyrimų rezultatai parodė kad superplastiklio priedas padidina kaip gniuždymo taip ir lenkimo
sukietėjusio skiedinio stiprį atitinkamai 8 ir 26 (14 ir 15 pav 1 ir 2 kr) tuo tarpu MK daro
teigiamą poveikį tik lenkimo stipriui (15 pav 3 kr)
33 Lengvojo užpildo ir RM santykio nustatymas apdailiname sluoksnyje
ir jo savybių tyrimas
Siekiant pagerinti apdailinio sluoksnio termoizoliacines savybes į formavimo mišinį buvo pridedama
smulkiosios iki 2 mm PS frakcijos granulių kurių tūris sudarė atitinkamai 25 ir 50 RM tūrio
Tankio ir stipruminių savybių kaita priklausomai nuo PS granulių tūrio pavaizduota 16 ir 17 pav
20
16 pav Apdailinio sluoksnio tankio priklausomybė nuo PS granulių tūrio formavimo mišinyje
1 ndash 0 2 ndash 25 3 ndash 50
17 pav Apdailinio sluoksnio gniuždymo stiprio priklausomybė nuo PS granulių tūrio formavimo mišinyje
1 ndash 0 2 ndash 25 3 ndash 50
18 pav Apdailinio sluoksnio lenkimo stiprio priklausomybė nuo PS granulių tūrio formavimo mišinyje
1 ndash 0 2 ndash 25 3 ndash 50
Gauti duomenys rodo kad sukietėjusio skiedinio tankis ir stiprumas proporcingai mažėja nuo PS
granulių tūrio didėjimo formavimo mišinyje Optimalus PS užpildo kiekis buvo nustatytas lyginant
suformuotų plokštelių fasado paviršius (19 pav)
21
19 pav Apdailinio sluoksnio paviršiaus kokybės priklausomybė nuo PS granulių tūrio formavimo
mišinyje 1 ndash 25 2 ndash 50 3- 60 4 ndash 75
Vizualiai lyginant gautų paviršių kokybę galima teigti kad PS granulių tūris formavimo mišinyje
turi būti ne didesnis kaip 50
34 Porėtų PS granulių dydžio poveikis lakšto termoizoliacinio sluoksnio fizikinėms
mechaninėms savybėms
Nustatant PS granulių dydį iš pradžių buvo panaudotos ir stambiosios (8divide16 mm) frakcijos granulės
tačiau tokio kompozito sukibimas su apdailinio sluoksnio stiklo tinkleliu nebuvo kokybiškas dėl
stambių neužpildytų cementine tešla ertmių tarp užpildo granulių Dėl šios priežasties šių bandinių
lenkimo stipris nesiekdavo net 01 MPa o pats bandinys išsisluoksniuodavo (20 pav) tuo tarpu
vidutinės (4divide8 mm) ir smulkiosios (iki 2 mm) PS frakcijos bandiniai po bandymo likdavo
neišsisluoksniavę Norint pagerinti badinių su stambiąja PS frakcija sukibimą su tinkleliu teko
naudoti daugiau cementinės tešlos glaistant ja ant tinklelio paviršiaus nes tešla prasmukdavo pro
tinklelio akutes į ertmes tarp stambiosios frakcijos granulių kas blogino kompozito termoizoliacines
savybes Todėl stambiosios frakcijos granulių tolesniuose tyrimuose teko atsisakyti 6 lentelėje
pateiktos tirtų kompozitų savybių vertės Geriausiomis termoizoliacinėmis savybėmis pasižymi LV
ndash 7 sudėties kompozitas kurio šilumos laidumo koeficientas turi mažiausią vertę ndash 0075 WmmiddotK o
jo stipruminės savybės ne žymiai nusileidžia kitų kompozitų su didesniu RM kiekiu savybėms 20
pav pateikta kompozito bandinių struktūra su stambiosios ir smulkiosios PS frakcijų granulėmis
20 pav Termoizoliacinio sluoksnio bandinių vaizdas po lenkimo stiprio nustatymo bandiniai su stambia PS granulių frakcija (be numeracijos) smulkiosios ir vidutinės frakcijos bandiniai
pažymėti 32 ir 52
22
6 lentelė Kompozitų su porėtais užpildais savybės
Kompozitų šifrai atitinka 3 lentelės šiframs
Lenkimo stipris buvo nustatomas bandant prizmes su įtvirtintu iš abiejų pusių stiklo audinio tinkleliu
a b
21 pav Lakšto termoizoliacinio sluoksnio struktūra kai užpildą sudaro PPS (30 visų užpildo tūrio)
ir PS granulės a ndash stambiosios frakcijos b ndash smulkiosios frakcijos (LV ndash 5) sudėtis ir smulkiosios ndash
vidutinės frakcijos (LV- 7) sudėtis
Kompozito
šifras
Sausasis tankis
kgm3
Gniuždymo
stipris MPa
Lenkimo stipris
MPa
Šilumos laidumo
koeficientas 10
W(mK)
LV-1 420 065 070 0135
LV-2
LV -3
LV-4
LV-5
LV-6
LV-7
385
375
355
330
280
240
060
055
050
050
045
040
065
050
050
045
040
030
0130
0125
0100
0090
0080
0075
23
4 Bendradarbiavimas su projekto partneriais
Glaudžiausias bendradarbiavimas buvo vykdomas su Projekto partneriu iš Lietuvos ndash UAB ldquoElnet
Grouprdquo Ūkio subjektas pastoviai buvo supažindinamas su vykdomais moksliniais tyrimais bei
gautais tyrimų rezultatais Buvo diskutuojama kaip būtų galima juos įgyvendinti praktikoje Darbų
pasiskirstimas tarp Projekto partnerių reikalauja tampraus bendradarbiavimo kad ūkio subjektas
galėtų sukurti technologinę įrangą sugebančia pasiekti tyrimais nustatytus cementinio
termoizoliacinio kompozito technologinius parametrus Kartu buvo išbandomi technologinių
įrengimų ndash maišyklės formavimo mišinio sudėtinių komponentų maišymo principas bei darbinio
maišyklės veleno konstrukcija Daug problėmų kėlė paruošto mišinio transportavimas lanksčių žarnų
pagalba į tarpą tarp klojinių Cementinio termoizoliacinio kompozito sudėtiniai komponentai ndash
užpildo granulės (padengtos apvalios pūsto stiklo tuščiavidurės formos kevalu) turi nedidelį
atsparūmą gniuždymui ir veikiant didesnei spaudimo jėgai turi galimybę suirti Bendradarbiaujant
su Slovakijos firma bdquoSTROJSTAV CMldquo ši problema buvo išspręsta
Su Projekto partneriais iš Čekijos buvo bendraujama elektroniniu paštu per skaipą bei betarpiškai
susitinkant komandiruočiu metu Pirmoje komandiruotėje buvome susitikę su mokslinės dalies
vadove Eva Navratilova kuri sutiko būti mūsų Projekto doktorantės Jurgos Šeputytės-Jucikės
praktikos Prahos technikos universitete vadove Praktikos metu kartu su vadove buvo atliekami
cementinio termoizoliacinio kompozito struktūrinia tyrimai įvertinant sudėtinių komponentų
tarpusavio jungties pobūdį Libereco technikos universitete su Projekto partneriu Janu Novaku
aptarėme bendradarbiavimo galimybes kartu atliekant akustinių perdangų smūginių garsų slopinimo
sistemų tyrimus Lietuvoje buvo suformuoti bandiniai o Libereco universitete atliekami triukšmo
slopinimo sistemos elementų dinaminio standžio matavimai Šie tyrimai yra tęsiami Komandiruočių
metu Čekijos ūkio subjekto atstovas Vaclovas Vachuška supažindino su poretų granulių gamyba iš
maltų šlako atliekų ir kartu numatėme jų panaudojimo galimybę akustinių grindų konstrukcijose bei
sieninių panelių gamyboje Bendradarbiavimas tarp partneriu bus tęsiamas per visą Projekto
vykdymo laikotarpį
24
5 Projekto etapai ir tarpiniai rezultatai
Pirmame projekto etape turėjome parinkti termoizoliacinio cementinio kompozito skirto sienų
konstrukcijoms formavimo mišinio parametrus Darbo eigoje nustatyta kad termoizoliacinio
cementinio kompozito matrica turi sudaryti porizuota cementinė tešla modifikuota pūsto stiklo
gamybos atlieka ndash metakaolino priedu Kompozito užpildu kuris sudaro 100 tūrio yra
kombinuotos PS granulės pagamintos iš stiklo duženų miltų ir polistireninės taros susmulkinti
trupiniai PS granulės yra skirtingų frakcijų nuo 4 iki 16 mm dydžio ir kompozite tartusavyje liečiasi
tokiu būdu suformuodami termoizoliacinės medžiagos bdquokarkasąldquo PPS smulkūs trupiniai užpildo
tarpus tarp PS granulių ir tokiu būdu mažino laisvo oro erdvę kompozito struktūroje Šis faktorius
turi tiesioginę įtaką kompozito šilumos laidumo vertei Kompozito užpildas tarpusavyje jungiamas
plonu porizuotos modifikuotos cementinės tešlos sluoksniu Taip yra gaunamas lengvas cementinis
termoizoliacinis kompozitas kurio tankis siekia 230 ndash 250 kgm3 šilumos laidumo koeficientas yra
apie 007 WmmiddotK gniuždymo stipris apie 03 MPa
Kitas uždavinys buvo sukurti termoizoliacinio cementinio kompozito gamybos technologiją
Sprendžiant šią užduotį buvo ištirtas modifikuojančių priedų ir jų maišymo trukmės poveikis
cementinės matricos savybėms rišamosios medžiagos ir skirtingos frakcijos granulių kiekio įtaka
termoizoliacinio sukietėjusio kompozito savybėms Atlikti moksliniai tyrimai leido parinkti
formavimo mišinių maišymo trukmę sudėtiniu komponentų padavimo į formavimo mišinio
paruošimo maišyklę eiliškumą rišiklio rišimosi laikus įvertinant priedų poveikį cemento mineralų
hidratacijos procesui Nustatyta kad pradiniame etape reikia vandenyje permaišyti orą įtraukiatį ir
mišinį plastifikuojanti priedus ir cementą po to maišyti PPS smulkius trupinius ir tik po to į
formavimo mišinių paruošimo maišyklę dėti PS granules Bendra formavimo mišinio paruošimo
trukmė siekia 7 ndash 10 min Laboratorinėmis salygomis paruoštu formavimo mišiniu buvo užpildomos
bandinių formavimui skirtos formos Suformuoti bandiniai iš formų buvo išimami po 12 val
sudedami į polietileninius maišus ir natūraliose sąlygose buvo kietinami 28 paras
Kompozito bandinių fizikinės savybės bei sudėtinių kompozito komponentų tarpusavio jungties
pobūdis kontakto zonoje buvo nustatomos tiriant bandinius pagal galiojančius techninius
reikalavimus VGTU Termoizoliacijos instituto laboratorijose sukomplektuotomis naujausią įranga
Šių tyrimų rezultatai yra pateikiami ataskaitoje plačiau aprašant termoizoliacinio kompozito fizikines
savybes
Darbe buvo sprendžiamas ir armuotų termoizoliacinių lakštų ir jų gamybos technologijos sukūrimas
Lakštų prototipu buvo parinkta dekoratyvinio apdailos laksto konstrukcija sukurta projekto vadovo
ir apginta Lietuvos patentu Nr 4599 Toks techninis sprendimas leido termoizoliacinio kompozito
sluoksnį iš abiejų pusių armuoti stiklo audinio tinkleliu ir sukurti padidinto atsparumo lenkimui
termoizoliacinį lakštą Moksliniais tyrimais buvo nustatyta kad lakštų konstrukcijose galima naudoti
tik 2-8 mm dydžio pūsto stiklo granules o cementine tešlą galima modifikuoti MK priedų iki 30
nuo cemento masės Stiklo audinio tinklelį galima panardinti į cementinės tešlos ir smulkių PS
granulių mišinį esant granulių užpildo kiekiui ne didesniam kaip 50 tešlos mišinio tūrio Optimalus
armuojančių stiklo audinio tinklelių akučių dydis 45times45 mm užtikrinantis sluoksnių esančių
abiejuose tinklelio pusėse stabilią jungtį
Lakštų gamybos išmatavimus lemia gaminami armuojančių tinklelių matmenys Esant tinklo kilimo
pločiui 1000 mm automatiškai išsisprendžia ir lakštų plotis kuris gali būti 500 mm arba 10 m Esant
kitam lakšto pločiui reikalingas tinklelio jungimas kas didina gamybos proceso imlumą ir gamybos
kaštus
Sukurta laboratorinė lakštų gamybos technologija kurioje yra numatyta sekančios operacijos
išvardintos eilės tvarka modifikuotos cementinės tešlos užpilimas ant formos dugno tolygus
cementinės masės paskleidimas armuojančio apatinio tinklelio įspaudimas į cementinę masę
termoizoliacinio cementinio formavimo masės sluoksnio užpilimas į formą ir jos tolygus
paskirstymas viršutinio armuojančio tinklelio uždėjimas ant viršutinio termoizoliacinio kompozito
formavimo masės paviršiaus viršutinio tinklelio dengimas cementine mase jos tolygus paskirstymas
ir įspaudimas į tinklelio akutes Tokiu būdu pagamintas lakštas turi lygų apatinį paviršių ir grubų
25
viršutinį Panaudojus lakštus klojinių konstrukcijose lygus paviršius formuoja galutinai išlygintą
sienos plokštumą reikalaujančią minimalių darbo sąnaudų paviršiaus apdailai Išorinių apdailos
lakštų paviršiaus formavimas bus sprendžiamas ateityje
Įvertinant lakšto paskirtį galime konstatuoti kad termoizoliacines lakšto sąvybes lemia užpildo
granulių kompaktiškas pasiskirstymas lakšto termoizoliacineme sluoksnyje Stambios granulės turi
formuoti karkasą liesdamosios tarpusavyje o tarpai tarp jų turi būti ūžpildyti smulkios frakcijos PPS
trupinių granulėmis Reikia stengtis kad būtų kuo mažiau neužpildytų oro tarpų Lakšto
termoizoliacines sąvybes gerina smulkios frakcijos PS granulių kiekis esantis modifikuotoje
cementinėje tešloje iki 50 tūrio
Lakšto lenkimo stipriui didžiausios įtakos turi armuojančio tinklelio akučių dydis tinklelio sukibimas
su cementine tešla užpildo granulių stabili tarpusavio jungtis bei paties lakšto storis Skaitome kad
mažiausias lakšto storis galėtų būti 25 mm
Pirmais metais viešinant projektą buvo parengtas mokslinis straipsnis apie įvairių priedų poveikį
cementinės matricos porizacijai Be priedų poveikio buvo atsižvelgta į formavimo mišinio maišymo
trukmę Medžiaga apie matricos porėtumo didinimo būdus išsamiai pateikta publikacijoje o
ataskaitoje pateikiama tik nuoroda į straipsnyje pateikiamus tyrimo rezultatus
Žurnale ldquoMokslas ir technikardquo yra supažindinama Lietuvos visuomenė apie Eureka projekto
partnerius projekto tikslus kuriuos turėtų įgyvendinti kiekvienas partneris atskirai darbus
koordinuojant VGTU projekto vadovui Pateikiama projekto trukmė bei nurodomi finansavimo
šaltiniai tame tarpe ir iš Europos struktūrinių fondo lėšų
26
6 Tyrimų mokslinė vertė
Mokslinę liekamąją vertę turi modifikuojančių priedų poveikio cementinės matricos mišinio bei
akmens poretumui tyrimai Ištirta pucolaninio priedo pūsto stiklo gamybos atliekos ndash metakaolino
poveikis cementinės matricos tankiui cemento mineralų hidratacijos procesui mišinio klampai bei
poreto cementinio akmens fizikinėms sąvybėms Ši priklausomybė sujungta kartu su orą įtraukiančiu
ir plastifikuojančių priedų panaudojimu modifikuojant cementinę tešląTyrimų rezultatai yra
apibendrinti moksliniame straipsnyje išsiūstame į Oksfordo universiteto žurnalą bdquoConstruction and
Building Materialsldquo
Porėtų užpildo granulių granuliometrinės sudėties ir jų frakcijų santykis bei porizuotos matricos
kiekio poveikis cementinio termoizoliacinio kompozito savybėms bus apgintas Lietuvos patentu su
tolesniu patentavimu ES
Cementinio termoizoliacinio kompozito ir jo gamybos technologijos sukūrimas leis statyti kokybiškai
naujus namus artimus pasyvaus namo koncepcijos keliamiems reikalavimams
27
7 Išvados ir rekomendacijos
1 Nustatyta kad kompleksinis (MK+FS40+OIP) priedas betonų mineralų hidratacijos procesą
cemento tešloje prailgina iki 1100 min pasiekdamas 60 degC egzoterminio efekto maksimalią
temperatūrą MK modifikuotos cemento tešlos hidratacijos procesas nežymiai pailgėja nors dėl
papildomos pucolaninės reakcijos tarp MK ir cemento hidratacijos produktų egzoterminio efekto
maksimali temperatūra pakyla 8 degC
2 Ištirta kad kompleksinio priedo (FS40+OIP) poveikis mažinant cementinės tešlos tankį labiausiai
pastebimas MK priedų modifikuotoje cementinėje tešloje Modifikuotos cementinės tešlos tankis
sumažėja 33 karto nuo 2158 kgm3 iki 714 kgm3 po 10 min mišinio maišymo Tai yra apie 29
mažesnis tankis nei maltu smėliu modifikuotos cementinės tešlos ir 32 mažesnis tankis nei gryno
cemento porizuotos tešlos Sukietėjusios tešlos ndash porėto betono tankis siekia apie 800 kgm3 tuo tarpu
gryno cementbetonio ndash 1150 kgm3 o maltu smėliu modifikuoto betono ndash 1200 kgm3 Šiuos pokyčius
galima paaiškinti lengvos sutirštintos struktūros formavimo mišinyje susidarymu ir OIP molekulių
adsorbuotų ant cemento dalelių paviršiaus pakankamos jungties suformuotu oro burbuliuku
užtikrinimas
3 Nustatyta kad pucolaniniu priedu MK modifikuota cementinė tešla kartu su kompleksiniais (FS40
ir OIP) priedais įtakoja papildomų naujadarų ndash kalcio hidrosilikatų susidarymą mikro struktūros
pokyčius užtikrinančius submikrokristalinę struktūrą cementinėje matricoje Tai užtikrina mažo
tankio porėto betono pakankamą stiprumą 800 kgm3 tankio porėto betono gniuždymo stipris siekia
25 MPa o lenkimo stipris 10 MPa
4 Nustatyta optimali porėtų užpildo granulių granuliometrinė sudėtis bei jų kiekis termoizoliaciniame
kompozite Didžiausią dalį užpildo - 35 tūrio sudaro stambios PS granulės (8-16 mm) Vidutinio
dydžio (4-8 mm) PS granulės ir smulkios iki 2 mm dydžio PPS trupintos granulės sudaro po 15
kompozito tūrio kas leidžia užpildyti tarpus tarp stambių granulių ir suformuoti kompaktiškai
užpildyta kompozito struktūrą Sukurtas cementinis termoizoliacinis kompozitas kurio sudėtis
modifikuota 10 metakaolino priedo jam pagaminti panaudotas 70 kgm3 rišamosios medžiagos
kiekis Cementinio termoizoliacinio kompozito šilumos laidumo koeficientas siekia 007Wm∙K
esant tankiui 245 kgm3 ir gniuždymo stipriui apie 02 MPa
5 Sukurta lakšto apdailinio sluoksnio modifikuoto specialiais priedais formavimo mišinio sudėtis
kurioje 90 rišamosios medžiagos (RM) masės sudaro portlandcementis ir 10 - MK o kompozito
RM ir smulkių iki 2 mm stambumo PS granulių tūrių santykis sausame mišinyje yra 11 Sukietėjusio
skiedinio tankis 1420 kgm3 gniuždymo stipris 38 MPa
6 Nustatytas porėtų užpildų PS ir PPS granuliometrinės sudėties ir jų tūrių santykio poveikis
termoizoliacinio lakšto vidutinio sluoksnio struktūrai ir savybėms Mažiausia kompozito šilumos
laidumo koeficiento vertė (0075 Wm∙K) gaunama tuo atveju kai pūsto stiklo 4divide8 mm frakcijos
granulės padengtos porizuota cementine tešla (esant cemento sąnaudom ne daugiau kaip 100 kgm3)
tarpusavyje jungiasi lietimosi taškuose ir formuoja standų kompozito bdquokarkasąldquo o analogiškai
padengtos smulkios (iki 2 mm stambumo) PPS granulės užpildo laisvus tarpus tarp stambesnių PS
granulių (esant PS ir PPS tūrių santykiui 31) tokiu būdu išvengiant tiesioginių šalčio tiltelių per
porizuotą matricą
28
8 Literatūra
Antonovič V Goberis S The effect of different admixture of the properties of refractory conerefe
with portland cement Material science (Medžiagotyra) 4(9) 2003 379-382 p
Asthana R Kumar ADahotre N B2006 Materials Processing and Manufacturing Science
Amsterdam Butterworth-Heinemann 628 p
bdquoAstra ndash polskaldquo firmos tinklalapis internete httpwwwastra-polskacom
Brykov A S Kamaliev R T Mokeev M V 2010 Influence of ultradispersed silica on portland
cement hydration Russian Journal of Applied Chemistry 83(2) 208minus213
Capener J C-M 2009 Properties of Modern Rendering Systems Based on Mineral Binders
Modified by Organic Admixtures Concrete Repair Rehabilitation and Retrofitting II ndash Alexander et
al (eds) Taylor and Francis Group London 863 ndash 869
Davraz M Gunduz L 2005 Engineering properties of amorphous silica as a new natural pozzolan
for use in concrete Cement and Concrete Research 35(7) 1251ndash1261
Du L Folliard K J 2005Mechanisms of entrainment in concrete Cement and Concrete Research
35(8)1463 ndash 1471
Hernaudes-Olivares F Mayer-Lobo P 2011 Experimental Assessment of Comercial One-coat
Renders for Buildings Facades Construction and Building Materials 22 (1) pp 156 ndash 162
Hilal A AThom N H Dawson A R 2015 On void structure and strength of foamed concrete made
without with additives Construction and Building Materials 85 157 ndash 164
Houst Y F Bowen P Perche F Kauppi A Borget P Galmiche L Meins J F Lafuma F
Flatt R J Schober I Banfill P FG Swift D S Myrvold B O Petersenf B G Reknes K
2008 Design and function of novel superplasticizers for more durable high performance concrete
(Superplast Project) Cement and Concrete Research 38(10) 1197 ndash 1209
Hurley J A 2003 UK market survey for foam glas Published by The Waste and Resource Action
Programme The Old Academy 114 p Prieiga per internetą httpwwwwraporguk
Kligys M Laukaitis A Sinica M Sezemanas G Dranseika N 2008 Investigations into the fire
hazard of a composite made from aerated concrete and crushed expanded polystyrene waste
Mechanics of Composite Materials 44(2) 173 ndash 180
Kligys M 2009 Kompozitinės medžiagos iš poringosios cemento tešlos ir trupinto polistireninio
putplasčio gamybos technologija ir savybės Daktaro disertacija Vilnius 137 p
Landensivu J 2012 Durability properties and actual deterioration of Finish concrete fasades and
balcones Thesis for the degree of doctor of science in technology Tampere university of technology
117 p
Lauzon M Garcia-Ruiz P A 2009 Evaluation of Capillary Water Absorbtion in Rendering Mortars
with Powdered Waterproofing Additives Construction and Building Materials 23 (10) 3287 ndash 3291
Lianxiang D Kevin J 2005 Mechanizm of air entrainment in concrete Cement and Concrete
research (35) 1463-1471 p
Limbachiya M Meddah M S Fotiadou S 2012 Performance of granulated foam glass concrete
Construction and Building materials 28(1) 759ndash768
LST EN 197-12011 Cementas 1 dalis Įprastinių cementų sudėtis techniniai reikalavimai ir atitikties
kriterijai
LST EN 196-62010 Cemento bandymų metodai 6 dalis Smulkumo nustatymas
29
LST EN 196-32005 Cemento bandymų metodai 3 dalis Rišimosi trukmių ir tūrio pastovumo
nustatymas
LST EN 933-12002 Užpildų geometrinių savybių nustatymo metodai 1 dalis Granulometrinės
sudėties nustatymas Sijojimo metodas
LST EN 933-22001 Užpildų geometrinių savybių nustatymo metodai 2 dalis Granulometrinės
sudėties nustatymas Analiziniai sietai Vardiniai akelių matmenys
LST ISO 3310-12003 Laboratoriniai sietai Techniniai reikalavimai ir bandymai 1 dalis
Laboratoriniai pinto metalinio vielinio tinkle sietai (tpt ISO 3310-12000) LST EN 1097-62003
Užpildų mechaninių ir fizikinių savybių nustatymo metodai 6 dalis Dalelių tankio ir įmirkio
nustatymas
LST EN 1015-3+A12004 Methods of Test for Mortar for Masonry ndash Part 3 Determination of
Consistence of Fresh Mortar (by Flow Table)
LST EN 1015-102004 Methods of Test for Mortar for Masonry ndash Part 10 Determination of Dry
Bulk Density of Hardened Mortar
LST EN 1015-112002 Methods of Test for Mortar for Masonary ndash Part 11 Determination of
Flexural and Compressive Strength of Hardened Mortar
LST EN 1015-182003 Methods of Test for Mortar for Masonary ndash Part 18 Determination of Water
Absorption Coefficient Due to Capillary Action of Hardened Mortar
LST EN 1015-122004 Methods of Test for Mortar for Masonary ndash Part 18 Determination of
Adhesive Strength of Hardened Rendering and Plastering Mortars on Substrates
LST EN 120892013 Statybiniai termoizoliaciniai gaminiai Elgsenos lenkiant nustatymas
LST EN 16022013 Statybiniai termoizoliaciniai gaminiaiTariamojo tankio nustatymas
LST EN 826 Statybinės termoizoliacines medžiagos Stiprio gniuždant nustatymas
LST EN 126642002 Šiluminės statybinių medžiagų ir gaminių charakteristikos Šiluminės varžos
nustatymas apsaugotos karštosios plokštės ir šilumos srauto matuoklio metodais Vidutinės ir mažos
šiluminės varžos sausi ir drėgni gaminiai
LST EN ISO 125712013 Hygrothermal Performance of Building Materials and Products -
Determination of Hygroscopic Sorption Properties
LST CENTS 772 -222006 Mūro gaminių bandymo metodai 22 dalis Keraminių mūro gaminių
atsparumo šalčiui nustatymas
LST L 1413112005 Statybinis skiedinys Bandymo metodai Atsparumo šalčiui nustatymas
LVS 203-22005 Sakret stiklo audinio armavimo tinklelis
Marčiukaitis G 2007 Statybinės medžiagos ir konstrukcijos Paskaitų konspektas Vilnius 88 p
Mисников O С Тимофеев АВ Черткова ЕЮ 2011 Гидрофобизация минеральных
дисперсных материалов добавками на основе торфа Труды Инсторфа 2 (55)15 ndash 33
Oğuzhan Keleştemur Bahar Demirel 2015 Effect of metakaolin on the corrosion resistance of
structural lightweight concrete Construction and Building Materials 81172 - 178
Quercia G Huumlsken G Brouwers H J 2012 Water demand of amorphous nanosilica and its
impact on the workability of cement paste Cement and Concrete Research 42(2) 344ndash357
Paruta V A Brynzin E I 2009 Manual on Designing and Erecting of Buildings using the Products
with Trademark UDK GAZOBETON Dnepropetrovsk 213 p
30
Ramachandran V S 1998 Superplasticizersproperties and applications in concrete Ottawa
Materials Technology LaboratoryCANMET
Ries J 2008 Structural lightweight aggregate and concrete Structure June 62-63
Ru Ji Zuotai Zhang Yang He Lili Liu Xidong Wang 2015Synthesis characterization and modeling
of new building insulation material using ceramic polishing waste residue Construction and Building
Materials 85 119 ndash 126
Сеземан Г Синица М Клигис М Шепутите-Юцике Ю Вайткус С Мечай А 2013
Цементные строительные композиты на основе лёгких заполнителей из техногенного сырья
Материалы международной научно ndash технической конференции laquo Наука и технология
строительных материалов состояние и перспектива их развития raquo 27-29 ноября Минск
БГТУ 21 ndash 24
Sezemanas G Sinica M Zacharčenko P Pivenj N Mikulskis D Kligys M 2013 Influence
of zeolite additive on the properties of plaster used for external walls from autoclaved aerated
concrete Materials Science (Medžiagotyra) 19(2) 222ndash229
Синица М Шепутите-Юцике Ю Сеземан Г Клигис М Мечай А 2013 Особенности
выполнения ограждающих конструкций с использованием заливной теплоизоляции на основе
гранул вспученного стекла Материалы международной научноndash технической конференции laquo
Наука и технология строительных материалов состояние и перспектива их развития raquo 27-29
ноября Минск БГТУ 69 ndash 72
Sinica MSezemanas GKligys M Česokas S 2007 Investigation of hydro ndash and higro ndash sorption
properties of silicate masonry products Materials Science (Medžiagotyra) 13(3) 229ndash 234
Sinica M Sezemanas G Chesnauskas V 2005 Influence of Air Absorbing Additive on Plaster
Layer Properties Designated to Cover Partions Built from Autoclave Porous Concrete Blocks
Chemical Technology (Cheminė technologija) 4 (38) 91 ndash 95
Sinica M Laukaitis A Sezemanas G Kligys M 2008 Operational Properties of a Heat-insulation
Composite with Expanded Polystyrene Crumbs Mechanics of Composite Materials 4 (44) 415 ndash 424
Sinica M Sezeman G Mikulskis D Kligys M Česnauskas V Zacharčenko P Kuprijenko
P Ščerbina N Pivenj N 2009 Investigation of the composite material with inclusions of
autoclaved aerated concrete chips Materials science 15 ( 4) 356ndash362
Sinica M Sezeman G Zakharchenko P 2012 Daugiasluoksnė lauko atitvara ir jos džiovinimo
būdas Patentas LT5837B
Стерлятов АН 2007 Совместный тепло- и влаго- перенос в ограждающих конструкциях
зданий из газобетона Дисертация кандидата технических наук Новосибиpск 167 с
Tobon J I Paya Jordy Restrepo O J 2015 Study of durability of portland cement mortars blended
with silica nanoparticles Construction and Building Materials 80 92 - 97
STR 205012005 Pastatų atitvarų šiluminė technika Statybos technikos reglamentai Statybos ir
urbanistikos ministerija Vilnius 2005 109p
STR 201102007 Išorės tinkuojamos sudėtinės termoizoliacinės sistemos Statybos technikos
reglamentai Statybos ir urbanistikos ministerija Vilnius 2007 p
Šadauskienė J Ramanauskas J Stankevičius V 2003 Effect of hydrophobicmaterials on water
impermeability and drying of finish brick mansory Material science (medžiagotyra) 9 (1) 94 - 98
Ungkoon Y Sittipunt Ch Namprakai P Jetipattaranat W Kim KS Charinpanitkul T 2007
Analysis of microstructure and properties of autoclaved aerated concrete wall construction materials
Journal of Industrial and Engineering Chemistry 13(7) 1103ndash1108
31
Weigler H Karl S 1980 Structural lightweight aggregate concrete with reduced density-
lightweight aggregate foamed concrete The International Journal of Lightweight Concrete 2 101ndash
104
Xu Y Chung D D L 1999a Effect of admixtures on the thermal and thermomechanical behaviour
of cement paste ACI Materials Journal 96(4) 455minus461
Xu Y Chung D D L 2000a Improving silica fume cement by using silane Cement and Concrete
Research 30(8) 1305- 1311
Zain M F M Safiuddin Md Mahmud H 2000 Developement of high performance concrete
using silica fume at relatively high water-binder rations Cement and Concrete Research 30(9) 1501
ndash 1505
Захарченко П Синица М Сеземан Г Чеснаускас В 2009 Изменение влажности стеновых
конструкций из ячеистобетонных блоков с системой скреплённой теплоизоляции Будiвельнi
матерiали вироби та санiтарна технiка науково-технiчний збiрник Киев Товариство
laquoЗнаниеraquo Украiни (23) 50 ndash 53234
32
9 Komandiruočių ataskaita
Vykdant kalendoriniame plane numatytus darbus buvo du kartus važiuota į Čekija pas Projekto
partnerius
Su Projekto partneriais iš Čekijos buvo bendraujama elektroniniu paštu per skaipą bei betarpiškai
susitinkant komandiruočiu metu
2014-11-2 iki 11-6 d du projekte dalyvaujantys mokslininkai ndash Projekto koordinatorius Marijonas
Sinica ir vyriausiasis mokslo darbuotojas Sigitas Vėjelis vyko į Prahą bei Libereco technikos
universitetus pas Projekto partnerius ndash mokslininkus Eva Burgetova ir Janą Novaką Susitikimo metu
numatėme bendrus darbus kuriuos turėtume atlikti vykdant Eureka Projektą Mokslinės dalies
vadove Eva Burgetova sutiko būti mūsų Projekto doktorantės Jurgos Šeputytės-Jucikės praktikos
Prahos technikos universitete vadove Praktikos metu kartu su vadove buvo atliekami cementinio
termoizoliacinio kompozito struktūrinia tyrimai įvertinant sudėtinių komponentų tarpusavio jungties
pobūdį Libereco technikos universitete su Projekto partneriu Janu Novaku aptarėme
bendradarbiavimo galimybes kartu atliekant akustinių perdangų smūginių garsų slopinimo sistemų
tyrimus Susitikimuose dalyvavo ūkio subjekto atstovas ndash Projekto partneris Vaclovas Vachuška
2015-05-19 iki 05 -24 d į komandiruotę vyko 3 Projekte dalyvaujantys mokslininkai- M Sinica vyr
mokslo darbuotojas Modestas Kligys tyrėja-doktorantė Jurga Šeputytė ndash Jucikė Komandiruotės
tikslas buvo pratęsti bendradarbiavimą tarp Pojekto partnerių Buvo nuvežti Lietuvoje suformuoti
bandiniai kad Libereco universitete būtų galima atlikti triukšmo slopinimo sistemos elementų
dinaminio standžio matavimus Šie tyrimai yra tęsiami Komandiruočių metu Čekijos ūkio subjekto
atstovas Vaclovas Vachuška supažindino su porėtų granulių gamyba iš maltų šlako atliekų ir kartu
numatėme jų panaudojimo galimybę akustinių grindų konstrukcijose bei sieninių panelių gamyboje
17
8 pav Rišamosios medžiagos kiekio priklausomybė kompozitų vidutiniam gniuždymo stipriui
9 pav Rišamosios medžiagos kiekio priklausomybė kompozitų vidutiniam lenkimo stipriui
10 pav Kompozitų vidutinio gniuždymo stiprio priklausomybė nuo šaldymo ciklų
a b c d 11 pav Kompozitai po 100 šaldymo ciklų a ndash 1 sudėtis b ndash 2 sudėtis c ndash 3 sudėtis d ndash 6 sudėtis
18
32 Lakštų rišamosios medžiagos parinkimas ir savybių tyrimas
Šie tyrimai labai aktualūs lakšto apdailino sluoksnio formavimo mišiniui kurį kaip tik ir sudaro
portlandcementis FS40 polikarboksilatas ir 10 portlandcemenčio keičiantis MK Technologiškai
yra svarbu kad formuojant po pirmo pasluoksnio suformavimo galima būtų kuo greičiau įspausti
armuojantį stiklo audinio tinklelį į cementinę tešlą Tai padėjo atlikti 10 portlandcemenčio
keičiantis MK ir 02 PC masės polikarboksilatinio superplastiklio FS ndash 40 priedas
FS-40 polikarboksilatinio superplastiklio ir MK poveikis portlandcemenčio mineralų hidratacijai
pateiktas 12 pav
12 pav Egzotermijos efekto temperatūrų kaitos priklausomybė nuo laiko 1 ndash PC 2 ndash PC + FS40 3 ndash PC +
MK 4 - PC + MK + FS40
Gauti duomenys rodo kad ir MK ir FS-40 priedai lėtina PC mineralų hidrataciją bei žemina
egzoterminio efekto temperatūrą jei gryno cemento Tegzo = 95 ˚C tegzo = 420 min (12 pav 1 kr) tai
esant mišinyje abiems priedams Tegzo sumažėja iki 65 ˚C o tegzo pailgėja iki 1070 min (12 pav4 kr)
Šių priedų poveikis siūlių sukietėjusio skiedinio tankiui pateiktas 13 pav
13 pav Superplastiklio priedo ir MK pakaitalo poveikis sukietėjusio cemento skiedinio tankiui 1 ndash PC 2 ndash
PC + FS40 3 ndash PC + MK 4 - PC + MK + FS40
13 pav duomenys rodo kad superplastiklio priedas padidina sukietėjusio skiedinio tankį 125 (13
pav 2 kr) tuo tarpu MK pakaitalas jį 10 mažina 13 pav 3 kr) todėl abiejų medžiagų (priedo ir
pakaitalo) poveikyje tankis sumažėjo nežymiai (apie 5 ) Jų poveikis gniuždymo stipriui pateiktas
14 o lenkimo ndash 15 pav
0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000
20
30
40
50
60
70
80
90
100T
emp
erat
ucircra
0C
Laikas min
1
3
2
4
19
14 pav Superplastiklio priedo ir MK pakaitalo poveikis sukietėjusio cemento skiedinio gniuždymo stipriui 1
ndash PC 2 ndash PC + FS40 3 ndash PC + MK 4 - PC + MK + FS40
15 pav Superplastiklio priedo ir MK pakaitalo poveikis sukietėjusio cemento skiedinio lenkimo stipriui 1 ndash
PC 2 ndash PC + FS40 3 ndash PC + MK 4 - PC + MK + FS40
Atliktų tyrimų rezultatai parodė kad superplastiklio priedas padidina kaip gniuždymo taip ir lenkimo
sukietėjusio skiedinio stiprį atitinkamai 8 ir 26 (14 ir 15 pav 1 ir 2 kr) tuo tarpu MK daro
teigiamą poveikį tik lenkimo stipriui (15 pav 3 kr)
33 Lengvojo užpildo ir RM santykio nustatymas apdailiname sluoksnyje
ir jo savybių tyrimas
Siekiant pagerinti apdailinio sluoksnio termoizoliacines savybes į formavimo mišinį buvo pridedama
smulkiosios iki 2 mm PS frakcijos granulių kurių tūris sudarė atitinkamai 25 ir 50 RM tūrio
Tankio ir stipruminių savybių kaita priklausomai nuo PS granulių tūrio pavaizduota 16 ir 17 pav
20
16 pav Apdailinio sluoksnio tankio priklausomybė nuo PS granulių tūrio formavimo mišinyje
1 ndash 0 2 ndash 25 3 ndash 50
17 pav Apdailinio sluoksnio gniuždymo stiprio priklausomybė nuo PS granulių tūrio formavimo mišinyje
1 ndash 0 2 ndash 25 3 ndash 50
18 pav Apdailinio sluoksnio lenkimo stiprio priklausomybė nuo PS granulių tūrio formavimo mišinyje
1 ndash 0 2 ndash 25 3 ndash 50
Gauti duomenys rodo kad sukietėjusio skiedinio tankis ir stiprumas proporcingai mažėja nuo PS
granulių tūrio didėjimo formavimo mišinyje Optimalus PS užpildo kiekis buvo nustatytas lyginant
suformuotų plokštelių fasado paviršius (19 pav)
21
19 pav Apdailinio sluoksnio paviršiaus kokybės priklausomybė nuo PS granulių tūrio formavimo
mišinyje 1 ndash 25 2 ndash 50 3- 60 4 ndash 75
Vizualiai lyginant gautų paviršių kokybę galima teigti kad PS granulių tūris formavimo mišinyje
turi būti ne didesnis kaip 50
34 Porėtų PS granulių dydžio poveikis lakšto termoizoliacinio sluoksnio fizikinėms
mechaninėms savybėms
Nustatant PS granulių dydį iš pradžių buvo panaudotos ir stambiosios (8divide16 mm) frakcijos granulės
tačiau tokio kompozito sukibimas su apdailinio sluoksnio stiklo tinkleliu nebuvo kokybiškas dėl
stambių neužpildytų cementine tešla ertmių tarp užpildo granulių Dėl šios priežasties šių bandinių
lenkimo stipris nesiekdavo net 01 MPa o pats bandinys išsisluoksniuodavo (20 pav) tuo tarpu
vidutinės (4divide8 mm) ir smulkiosios (iki 2 mm) PS frakcijos bandiniai po bandymo likdavo
neišsisluoksniavę Norint pagerinti badinių su stambiąja PS frakcija sukibimą su tinkleliu teko
naudoti daugiau cementinės tešlos glaistant ja ant tinklelio paviršiaus nes tešla prasmukdavo pro
tinklelio akutes į ertmes tarp stambiosios frakcijos granulių kas blogino kompozito termoizoliacines
savybes Todėl stambiosios frakcijos granulių tolesniuose tyrimuose teko atsisakyti 6 lentelėje
pateiktos tirtų kompozitų savybių vertės Geriausiomis termoizoliacinėmis savybėmis pasižymi LV
ndash 7 sudėties kompozitas kurio šilumos laidumo koeficientas turi mažiausią vertę ndash 0075 WmmiddotK o
jo stipruminės savybės ne žymiai nusileidžia kitų kompozitų su didesniu RM kiekiu savybėms 20
pav pateikta kompozito bandinių struktūra su stambiosios ir smulkiosios PS frakcijų granulėmis
20 pav Termoizoliacinio sluoksnio bandinių vaizdas po lenkimo stiprio nustatymo bandiniai su stambia PS granulių frakcija (be numeracijos) smulkiosios ir vidutinės frakcijos bandiniai
pažymėti 32 ir 52
22
6 lentelė Kompozitų su porėtais užpildais savybės
Kompozitų šifrai atitinka 3 lentelės šiframs
Lenkimo stipris buvo nustatomas bandant prizmes su įtvirtintu iš abiejų pusių stiklo audinio tinkleliu
a b
21 pav Lakšto termoizoliacinio sluoksnio struktūra kai užpildą sudaro PPS (30 visų užpildo tūrio)
ir PS granulės a ndash stambiosios frakcijos b ndash smulkiosios frakcijos (LV ndash 5) sudėtis ir smulkiosios ndash
vidutinės frakcijos (LV- 7) sudėtis
Kompozito
šifras
Sausasis tankis
kgm3
Gniuždymo
stipris MPa
Lenkimo stipris
MPa
Šilumos laidumo
koeficientas 10
W(mK)
LV-1 420 065 070 0135
LV-2
LV -3
LV-4
LV-5
LV-6
LV-7
385
375
355
330
280
240
060
055
050
050
045
040
065
050
050
045
040
030
0130
0125
0100
0090
0080
0075
23
4 Bendradarbiavimas su projekto partneriais
Glaudžiausias bendradarbiavimas buvo vykdomas su Projekto partneriu iš Lietuvos ndash UAB ldquoElnet
Grouprdquo Ūkio subjektas pastoviai buvo supažindinamas su vykdomais moksliniais tyrimais bei
gautais tyrimų rezultatais Buvo diskutuojama kaip būtų galima juos įgyvendinti praktikoje Darbų
pasiskirstimas tarp Projekto partnerių reikalauja tampraus bendradarbiavimo kad ūkio subjektas
galėtų sukurti technologinę įrangą sugebančia pasiekti tyrimais nustatytus cementinio
termoizoliacinio kompozito technologinius parametrus Kartu buvo išbandomi technologinių
įrengimų ndash maišyklės formavimo mišinio sudėtinių komponentų maišymo principas bei darbinio
maišyklės veleno konstrukcija Daug problėmų kėlė paruošto mišinio transportavimas lanksčių žarnų
pagalba į tarpą tarp klojinių Cementinio termoizoliacinio kompozito sudėtiniai komponentai ndash
užpildo granulės (padengtos apvalios pūsto stiklo tuščiavidurės formos kevalu) turi nedidelį
atsparūmą gniuždymui ir veikiant didesnei spaudimo jėgai turi galimybę suirti Bendradarbiaujant
su Slovakijos firma bdquoSTROJSTAV CMldquo ši problema buvo išspręsta
Su Projekto partneriais iš Čekijos buvo bendraujama elektroniniu paštu per skaipą bei betarpiškai
susitinkant komandiruočiu metu Pirmoje komandiruotėje buvome susitikę su mokslinės dalies
vadove Eva Navratilova kuri sutiko būti mūsų Projekto doktorantės Jurgos Šeputytės-Jucikės
praktikos Prahos technikos universitete vadove Praktikos metu kartu su vadove buvo atliekami
cementinio termoizoliacinio kompozito struktūrinia tyrimai įvertinant sudėtinių komponentų
tarpusavio jungties pobūdį Libereco technikos universitete su Projekto partneriu Janu Novaku
aptarėme bendradarbiavimo galimybes kartu atliekant akustinių perdangų smūginių garsų slopinimo
sistemų tyrimus Lietuvoje buvo suformuoti bandiniai o Libereco universitete atliekami triukšmo
slopinimo sistemos elementų dinaminio standžio matavimai Šie tyrimai yra tęsiami Komandiruočių
metu Čekijos ūkio subjekto atstovas Vaclovas Vachuška supažindino su poretų granulių gamyba iš
maltų šlako atliekų ir kartu numatėme jų panaudojimo galimybę akustinių grindų konstrukcijose bei
sieninių panelių gamyboje Bendradarbiavimas tarp partneriu bus tęsiamas per visą Projekto
vykdymo laikotarpį
24
5 Projekto etapai ir tarpiniai rezultatai
Pirmame projekto etape turėjome parinkti termoizoliacinio cementinio kompozito skirto sienų
konstrukcijoms formavimo mišinio parametrus Darbo eigoje nustatyta kad termoizoliacinio
cementinio kompozito matrica turi sudaryti porizuota cementinė tešla modifikuota pūsto stiklo
gamybos atlieka ndash metakaolino priedu Kompozito užpildu kuris sudaro 100 tūrio yra
kombinuotos PS granulės pagamintos iš stiklo duženų miltų ir polistireninės taros susmulkinti
trupiniai PS granulės yra skirtingų frakcijų nuo 4 iki 16 mm dydžio ir kompozite tartusavyje liečiasi
tokiu būdu suformuodami termoizoliacinės medžiagos bdquokarkasąldquo PPS smulkūs trupiniai užpildo
tarpus tarp PS granulių ir tokiu būdu mažino laisvo oro erdvę kompozito struktūroje Šis faktorius
turi tiesioginę įtaką kompozito šilumos laidumo vertei Kompozito užpildas tarpusavyje jungiamas
plonu porizuotos modifikuotos cementinės tešlos sluoksniu Taip yra gaunamas lengvas cementinis
termoizoliacinis kompozitas kurio tankis siekia 230 ndash 250 kgm3 šilumos laidumo koeficientas yra
apie 007 WmmiddotK gniuždymo stipris apie 03 MPa
Kitas uždavinys buvo sukurti termoizoliacinio cementinio kompozito gamybos technologiją
Sprendžiant šią užduotį buvo ištirtas modifikuojančių priedų ir jų maišymo trukmės poveikis
cementinės matricos savybėms rišamosios medžiagos ir skirtingos frakcijos granulių kiekio įtaka
termoizoliacinio sukietėjusio kompozito savybėms Atlikti moksliniai tyrimai leido parinkti
formavimo mišinių maišymo trukmę sudėtiniu komponentų padavimo į formavimo mišinio
paruošimo maišyklę eiliškumą rišiklio rišimosi laikus įvertinant priedų poveikį cemento mineralų
hidratacijos procesui Nustatyta kad pradiniame etape reikia vandenyje permaišyti orą įtraukiatį ir
mišinį plastifikuojanti priedus ir cementą po to maišyti PPS smulkius trupinius ir tik po to į
formavimo mišinių paruošimo maišyklę dėti PS granules Bendra formavimo mišinio paruošimo
trukmė siekia 7 ndash 10 min Laboratorinėmis salygomis paruoštu formavimo mišiniu buvo užpildomos
bandinių formavimui skirtos formos Suformuoti bandiniai iš formų buvo išimami po 12 val
sudedami į polietileninius maišus ir natūraliose sąlygose buvo kietinami 28 paras
Kompozito bandinių fizikinės savybės bei sudėtinių kompozito komponentų tarpusavio jungties
pobūdis kontakto zonoje buvo nustatomos tiriant bandinius pagal galiojančius techninius
reikalavimus VGTU Termoizoliacijos instituto laboratorijose sukomplektuotomis naujausią įranga
Šių tyrimų rezultatai yra pateikiami ataskaitoje plačiau aprašant termoizoliacinio kompozito fizikines
savybes
Darbe buvo sprendžiamas ir armuotų termoizoliacinių lakštų ir jų gamybos technologijos sukūrimas
Lakštų prototipu buvo parinkta dekoratyvinio apdailos laksto konstrukcija sukurta projekto vadovo
ir apginta Lietuvos patentu Nr 4599 Toks techninis sprendimas leido termoizoliacinio kompozito
sluoksnį iš abiejų pusių armuoti stiklo audinio tinkleliu ir sukurti padidinto atsparumo lenkimui
termoizoliacinį lakštą Moksliniais tyrimais buvo nustatyta kad lakštų konstrukcijose galima naudoti
tik 2-8 mm dydžio pūsto stiklo granules o cementine tešlą galima modifikuoti MK priedų iki 30
nuo cemento masės Stiklo audinio tinklelį galima panardinti į cementinės tešlos ir smulkių PS
granulių mišinį esant granulių užpildo kiekiui ne didesniam kaip 50 tešlos mišinio tūrio Optimalus
armuojančių stiklo audinio tinklelių akučių dydis 45times45 mm užtikrinantis sluoksnių esančių
abiejuose tinklelio pusėse stabilią jungtį
Lakštų gamybos išmatavimus lemia gaminami armuojančių tinklelių matmenys Esant tinklo kilimo
pločiui 1000 mm automatiškai išsisprendžia ir lakštų plotis kuris gali būti 500 mm arba 10 m Esant
kitam lakšto pločiui reikalingas tinklelio jungimas kas didina gamybos proceso imlumą ir gamybos
kaštus
Sukurta laboratorinė lakštų gamybos technologija kurioje yra numatyta sekančios operacijos
išvardintos eilės tvarka modifikuotos cementinės tešlos užpilimas ant formos dugno tolygus
cementinės masės paskleidimas armuojančio apatinio tinklelio įspaudimas į cementinę masę
termoizoliacinio cementinio formavimo masės sluoksnio užpilimas į formą ir jos tolygus
paskirstymas viršutinio armuojančio tinklelio uždėjimas ant viršutinio termoizoliacinio kompozito
formavimo masės paviršiaus viršutinio tinklelio dengimas cementine mase jos tolygus paskirstymas
ir įspaudimas į tinklelio akutes Tokiu būdu pagamintas lakštas turi lygų apatinį paviršių ir grubų
25
viršutinį Panaudojus lakštus klojinių konstrukcijose lygus paviršius formuoja galutinai išlygintą
sienos plokštumą reikalaujančią minimalių darbo sąnaudų paviršiaus apdailai Išorinių apdailos
lakštų paviršiaus formavimas bus sprendžiamas ateityje
Įvertinant lakšto paskirtį galime konstatuoti kad termoizoliacines lakšto sąvybes lemia užpildo
granulių kompaktiškas pasiskirstymas lakšto termoizoliacineme sluoksnyje Stambios granulės turi
formuoti karkasą liesdamosios tarpusavyje o tarpai tarp jų turi būti ūžpildyti smulkios frakcijos PPS
trupinių granulėmis Reikia stengtis kad būtų kuo mažiau neužpildytų oro tarpų Lakšto
termoizoliacines sąvybes gerina smulkios frakcijos PS granulių kiekis esantis modifikuotoje
cementinėje tešloje iki 50 tūrio
Lakšto lenkimo stipriui didžiausios įtakos turi armuojančio tinklelio akučių dydis tinklelio sukibimas
su cementine tešla užpildo granulių stabili tarpusavio jungtis bei paties lakšto storis Skaitome kad
mažiausias lakšto storis galėtų būti 25 mm
Pirmais metais viešinant projektą buvo parengtas mokslinis straipsnis apie įvairių priedų poveikį
cementinės matricos porizacijai Be priedų poveikio buvo atsižvelgta į formavimo mišinio maišymo
trukmę Medžiaga apie matricos porėtumo didinimo būdus išsamiai pateikta publikacijoje o
ataskaitoje pateikiama tik nuoroda į straipsnyje pateikiamus tyrimo rezultatus
Žurnale ldquoMokslas ir technikardquo yra supažindinama Lietuvos visuomenė apie Eureka projekto
partnerius projekto tikslus kuriuos turėtų įgyvendinti kiekvienas partneris atskirai darbus
koordinuojant VGTU projekto vadovui Pateikiama projekto trukmė bei nurodomi finansavimo
šaltiniai tame tarpe ir iš Europos struktūrinių fondo lėšų
26
6 Tyrimų mokslinė vertė
Mokslinę liekamąją vertę turi modifikuojančių priedų poveikio cementinės matricos mišinio bei
akmens poretumui tyrimai Ištirta pucolaninio priedo pūsto stiklo gamybos atliekos ndash metakaolino
poveikis cementinės matricos tankiui cemento mineralų hidratacijos procesui mišinio klampai bei
poreto cementinio akmens fizikinėms sąvybėms Ši priklausomybė sujungta kartu su orą įtraukiančiu
ir plastifikuojančių priedų panaudojimu modifikuojant cementinę tešląTyrimų rezultatai yra
apibendrinti moksliniame straipsnyje išsiūstame į Oksfordo universiteto žurnalą bdquoConstruction and
Building Materialsldquo
Porėtų užpildo granulių granuliometrinės sudėties ir jų frakcijų santykis bei porizuotos matricos
kiekio poveikis cementinio termoizoliacinio kompozito savybėms bus apgintas Lietuvos patentu su
tolesniu patentavimu ES
Cementinio termoizoliacinio kompozito ir jo gamybos technologijos sukūrimas leis statyti kokybiškai
naujus namus artimus pasyvaus namo koncepcijos keliamiems reikalavimams
27
7 Išvados ir rekomendacijos
1 Nustatyta kad kompleksinis (MK+FS40+OIP) priedas betonų mineralų hidratacijos procesą
cemento tešloje prailgina iki 1100 min pasiekdamas 60 degC egzoterminio efekto maksimalią
temperatūrą MK modifikuotos cemento tešlos hidratacijos procesas nežymiai pailgėja nors dėl
papildomos pucolaninės reakcijos tarp MK ir cemento hidratacijos produktų egzoterminio efekto
maksimali temperatūra pakyla 8 degC
2 Ištirta kad kompleksinio priedo (FS40+OIP) poveikis mažinant cementinės tešlos tankį labiausiai
pastebimas MK priedų modifikuotoje cementinėje tešloje Modifikuotos cementinės tešlos tankis
sumažėja 33 karto nuo 2158 kgm3 iki 714 kgm3 po 10 min mišinio maišymo Tai yra apie 29
mažesnis tankis nei maltu smėliu modifikuotos cementinės tešlos ir 32 mažesnis tankis nei gryno
cemento porizuotos tešlos Sukietėjusios tešlos ndash porėto betono tankis siekia apie 800 kgm3 tuo tarpu
gryno cementbetonio ndash 1150 kgm3 o maltu smėliu modifikuoto betono ndash 1200 kgm3 Šiuos pokyčius
galima paaiškinti lengvos sutirštintos struktūros formavimo mišinyje susidarymu ir OIP molekulių
adsorbuotų ant cemento dalelių paviršiaus pakankamos jungties suformuotu oro burbuliuku
užtikrinimas
3 Nustatyta kad pucolaniniu priedu MK modifikuota cementinė tešla kartu su kompleksiniais (FS40
ir OIP) priedais įtakoja papildomų naujadarų ndash kalcio hidrosilikatų susidarymą mikro struktūros
pokyčius užtikrinančius submikrokristalinę struktūrą cementinėje matricoje Tai užtikrina mažo
tankio porėto betono pakankamą stiprumą 800 kgm3 tankio porėto betono gniuždymo stipris siekia
25 MPa o lenkimo stipris 10 MPa
4 Nustatyta optimali porėtų užpildo granulių granuliometrinė sudėtis bei jų kiekis termoizoliaciniame
kompozite Didžiausią dalį užpildo - 35 tūrio sudaro stambios PS granulės (8-16 mm) Vidutinio
dydžio (4-8 mm) PS granulės ir smulkios iki 2 mm dydžio PPS trupintos granulės sudaro po 15
kompozito tūrio kas leidžia užpildyti tarpus tarp stambių granulių ir suformuoti kompaktiškai
užpildyta kompozito struktūrą Sukurtas cementinis termoizoliacinis kompozitas kurio sudėtis
modifikuota 10 metakaolino priedo jam pagaminti panaudotas 70 kgm3 rišamosios medžiagos
kiekis Cementinio termoizoliacinio kompozito šilumos laidumo koeficientas siekia 007Wm∙K
esant tankiui 245 kgm3 ir gniuždymo stipriui apie 02 MPa
5 Sukurta lakšto apdailinio sluoksnio modifikuoto specialiais priedais formavimo mišinio sudėtis
kurioje 90 rišamosios medžiagos (RM) masės sudaro portlandcementis ir 10 - MK o kompozito
RM ir smulkių iki 2 mm stambumo PS granulių tūrių santykis sausame mišinyje yra 11 Sukietėjusio
skiedinio tankis 1420 kgm3 gniuždymo stipris 38 MPa
6 Nustatytas porėtų užpildų PS ir PPS granuliometrinės sudėties ir jų tūrių santykio poveikis
termoizoliacinio lakšto vidutinio sluoksnio struktūrai ir savybėms Mažiausia kompozito šilumos
laidumo koeficiento vertė (0075 Wm∙K) gaunama tuo atveju kai pūsto stiklo 4divide8 mm frakcijos
granulės padengtos porizuota cementine tešla (esant cemento sąnaudom ne daugiau kaip 100 kgm3)
tarpusavyje jungiasi lietimosi taškuose ir formuoja standų kompozito bdquokarkasąldquo o analogiškai
padengtos smulkios (iki 2 mm stambumo) PPS granulės užpildo laisvus tarpus tarp stambesnių PS
granulių (esant PS ir PPS tūrių santykiui 31) tokiu būdu išvengiant tiesioginių šalčio tiltelių per
porizuotą matricą
28
8 Literatūra
Antonovič V Goberis S The effect of different admixture of the properties of refractory conerefe
with portland cement Material science (Medžiagotyra) 4(9) 2003 379-382 p
Asthana R Kumar ADahotre N B2006 Materials Processing and Manufacturing Science
Amsterdam Butterworth-Heinemann 628 p
bdquoAstra ndash polskaldquo firmos tinklalapis internete httpwwwastra-polskacom
Brykov A S Kamaliev R T Mokeev M V 2010 Influence of ultradispersed silica on portland
cement hydration Russian Journal of Applied Chemistry 83(2) 208minus213
Capener J C-M 2009 Properties of Modern Rendering Systems Based on Mineral Binders
Modified by Organic Admixtures Concrete Repair Rehabilitation and Retrofitting II ndash Alexander et
al (eds) Taylor and Francis Group London 863 ndash 869
Davraz M Gunduz L 2005 Engineering properties of amorphous silica as a new natural pozzolan
for use in concrete Cement and Concrete Research 35(7) 1251ndash1261
Du L Folliard K J 2005Mechanisms of entrainment in concrete Cement and Concrete Research
35(8)1463 ndash 1471
Hernaudes-Olivares F Mayer-Lobo P 2011 Experimental Assessment of Comercial One-coat
Renders for Buildings Facades Construction and Building Materials 22 (1) pp 156 ndash 162
Hilal A AThom N H Dawson A R 2015 On void structure and strength of foamed concrete made
without with additives Construction and Building Materials 85 157 ndash 164
Houst Y F Bowen P Perche F Kauppi A Borget P Galmiche L Meins J F Lafuma F
Flatt R J Schober I Banfill P FG Swift D S Myrvold B O Petersenf B G Reknes K
2008 Design and function of novel superplasticizers for more durable high performance concrete
(Superplast Project) Cement and Concrete Research 38(10) 1197 ndash 1209
Hurley J A 2003 UK market survey for foam glas Published by The Waste and Resource Action
Programme The Old Academy 114 p Prieiga per internetą httpwwwwraporguk
Kligys M Laukaitis A Sinica M Sezemanas G Dranseika N 2008 Investigations into the fire
hazard of a composite made from aerated concrete and crushed expanded polystyrene waste
Mechanics of Composite Materials 44(2) 173 ndash 180
Kligys M 2009 Kompozitinės medžiagos iš poringosios cemento tešlos ir trupinto polistireninio
putplasčio gamybos technologija ir savybės Daktaro disertacija Vilnius 137 p
Landensivu J 2012 Durability properties and actual deterioration of Finish concrete fasades and
balcones Thesis for the degree of doctor of science in technology Tampere university of technology
117 p
Lauzon M Garcia-Ruiz P A 2009 Evaluation of Capillary Water Absorbtion in Rendering Mortars
with Powdered Waterproofing Additives Construction and Building Materials 23 (10) 3287 ndash 3291
Lianxiang D Kevin J 2005 Mechanizm of air entrainment in concrete Cement and Concrete
research (35) 1463-1471 p
Limbachiya M Meddah M S Fotiadou S 2012 Performance of granulated foam glass concrete
Construction and Building materials 28(1) 759ndash768
LST EN 197-12011 Cementas 1 dalis Įprastinių cementų sudėtis techniniai reikalavimai ir atitikties
kriterijai
LST EN 196-62010 Cemento bandymų metodai 6 dalis Smulkumo nustatymas
29
LST EN 196-32005 Cemento bandymų metodai 3 dalis Rišimosi trukmių ir tūrio pastovumo
nustatymas
LST EN 933-12002 Užpildų geometrinių savybių nustatymo metodai 1 dalis Granulometrinės
sudėties nustatymas Sijojimo metodas
LST EN 933-22001 Užpildų geometrinių savybių nustatymo metodai 2 dalis Granulometrinės
sudėties nustatymas Analiziniai sietai Vardiniai akelių matmenys
LST ISO 3310-12003 Laboratoriniai sietai Techniniai reikalavimai ir bandymai 1 dalis
Laboratoriniai pinto metalinio vielinio tinkle sietai (tpt ISO 3310-12000) LST EN 1097-62003
Užpildų mechaninių ir fizikinių savybių nustatymo metodai 6 dalis Dalelių tankio ir įmirkio
nustatymas
LST EN 1015-3+A12004 Methods of Test for Mortar for Masonry ndash Part 3 Determination of
Consistence of Fresh Mortar (by Flow Table)
LST EN 1015-102004 Methods of Test for Mortar for Masonry ndash Part 10 Determination of Dry
Bulk Density of Hardened Mortar
LST EN 1015-112002 Methods of Test for Mortar for Masonary ndash Part 11 Determination of
Flexural and Compressive Strength of Hardened Mortar
LST EN 1015-182003 Methods of Test for Mortar for Masonary ndash Part 18 Determination of Water
Absorption Coefficient Due to Capillary Action of Hardened Mortar
LST EN 1015-122004 Methods of Test for Mortar for Masonary ndash Part 18 Determination of
Adhesive Strength of Hardened Rendering and Plastering Mortars on Substrates
LST EN 120892013 Statybiniai termoizoliaciniai gaminiai Elgsenos lenkiant nustatymas
LST EN 16022013 Statybiniai termoizoliaciniai gaminiaiTariamojo tankio nustatymas
LST EN 826 Statybinės termoizoliacines medžiagos Stiprio gniuždant nustatymas
LST EN 126642002 Šiluminės statybinių medžiagų ir gaminių charakteristikos Šiluminės varžos
nustatymas apsaugotos karštosios plokštės ir šilumos srauto matuoklio metodais Vidutinės ir mažos
šiluminės varžos sausi ir drėgni gaminiai
LST EN ISO 125712013 Hygrothermal Performance of Building Materials and Products -
Determination of Hygroscopic Sorption Properties
LST CENTS 772 -222006 Mūro gaminių bandymo metodai 22 dalis Keraminių mūro gaminių
atsparumo šalčiui nustatymas
LST L 1413112005 Statybinis skiedinys Bandymo metodai Atsparumo šalčiui nustatymas
LVS 203-22005 Sakret stiklo audinio armavimo tinklelis
Marčiukaitis G 2007 Statybinės medžiagos ir konstrukcijos Paskaitų konspektas Vilnius 88 p
Mисников O С Тимофеев АВ Черткова ЕЮ 2011 Гидрофобизация минеральных
дисперсных материалов добавками на основе торфа Труды Инсторфа 2 (55)15 ndash 33
Oğuzhan Keleştemur Bahar Demirel 2015 Effect of metakaolin on the corrosion resistance of
structural lightweight concrete Construction and Building Materials 81172 - 178
Quercia G Huumlsken G Brouwers H J 2012 Water demand of amorphous nanosilica and its
impact on the workability of cement paste Cement and Concrete Research 42(2) 344ndash357
Paruta V A Brynzin E I 2009 Manual on Designing and Erecting of Buildings using the Products
with Trademark UDK GAZOBETON Dnepropetrovsk 213 p
30
Ramachandran V S 1998 Superplasticizersproperties and applications in concrete Ottawa
Materials Technology LaboratoryCANMET
Ries J 2008 Structural lightweight aggregate and concrete Structure June 62-63
Ru Ji Zuotai Zhang Yang He Lili Liu Xidong Wang 2015Synthesis characterization and modeling
of new building insulation material using ceramic polishing waste residue Construction and Building
Materials 85 119 ndash 126
Сеземан Г Синица М Клигис М Шепутите-Юцике Ю Вайткус С Мечай А 2013
Цементные строительные композиты на основе лёгких заполнителей из техногенного сырья
Материалы международной научно ndash технической конференции laquo Наука и технология
строительных материалов состояние и перспектива их развития raquo 27-29 ноября Минск
БГТУ 21 ndash 24
Sezemanas G Sinica M Zacharčenko P Pivenj N Mikulskis D Kligys M 2013 Influence
of zeolite additive on the properties of plaster used for external walls from autoclaved aerated
concrete Materials Science (Medžiagotyra) 19(2) 222ndash229
Синица М Шепутите-Юцике Ю Сеземан Г Клигис М Мечай А 2013 Особенности
выполнения ограждающих конструкций с использованием заливной теплоизоляции на основе
гранул вспученного стекла Материалы международной научноndash технической конференции laquo
Наука и технология строительных материалов состояние и перспектива их развития raquo 27-29
ноября Минск БГТУ 69 ndash 72
Sinica MSezemanas GKligys M Česokas S 2007 Investigation of hydro ndash and higro ndash sorption
properties of silicate masonry products Materials Science (Medžiagotyra) 13(3) 229ndash 234
Sinica M Sezemanas G Chesnauskas V 2005 Influence of Air Absorbing Additive on Plaster
Layer Properties Designated to Cover Partions Built from Autoclave Porous Concrete Blocks
Chemical Technology (Cheminė technologija) 4 (38) 91 ndash 95
Sinica M Laukaitis A Sezemanas G Kligys M 2008 Operational Properties of a Heat-insulation
Composite with Expanded Polystyrene Crumbs Mechanics of Composite Materials 4 (44) 415 ndash 424
Sinica M Sezeman G Mikulskis D Kligys M Česnauskas V Zacharčenko P Kuprijenko
P Ščerbina N Pivenj N 2009 Investigation of the composite material with inclusions of
autoclaved aerated concrete chips Materials science 15 ( 4) 356ndash362
Sinica M Sezeman G Zakharchenko P 2012 Daugiasluoksnė lauko atitvara ir jos džiovinimo
būdas Patentas LT5837B
Стерлятов АН 2007 Совместный тепло- и влаго- перенос в ограждающих конструкциях
зданий из газобетона Дисертация кандидата технических наук Новосибиpск 167 с
Tobon J I Paya Jordy Restrepo O J 2015 Study of durability of portland cement mortars blended
with silica nanoparticles Construction and Building Materials 80 92 - 97
STR 205012005 Pastatų atitvarų šiluminė technika Statybos technikos reglamentai Statybos ir
urbanistikos ministerija Vilnius 2005 109p
STR 201102007 Išorės tinkuojamos sudėtinės termoizoliacinės sistemos Statybos technikos
reglamentai Statybos ir urbanistikos ministerija Vilnius 2007 p
Šadauskienė J Ramanauskas J Stankevičius V 2003 Effect of hydrophobicmaterials on water
impermeability and drying of finish brick mansory Material science (medžiagotyra) 9 (1) 94 - 98
Ungkoon Y Sittipunt Ch Namprakai P Jetipattaranat W Kim KS Charinpanitkul T 2007
Analysis of microstructure and properties of autoclaved aerated concrete wall construction materials
Journal of Industrial and Engineering Chemistry 13(7) 1103ndash1108
31
Weigler H Karl S 1980 Structural lightweight aggregate concrete with reduced density-
lightweight aggregate foamed concrete The International Journal of Lightweight Concrete 2 101ndash
104
Xu Y Chung D D L 1999a Effect of admixtures on the thermal and thermomechanical behaviour
of cement paste ACI Materials Journal 96(4) 455minus461
Xu Y Chung D D L 2000a Improving silica fume cement by using silane Cement and Concrete
Research 30(8) 1305- 1311
Zain M F M Safiuddin Md Mahmud H 2000 Developement of high performance concrete
using silica fume at relatively high water-binder rations Cement and Concrete Research 30(9) 1501
ndash 1505
Захарченко П Синица М Сеземан Г Чеснаускас В 2009 Изменение влажности стеновых
конструкций из ячеистобетонных блоков с системой скреплённой теплоизоляции Будiвельнi
матерiали вироби та санiтарна технiка науково-технiчний збiрник Киев Товариство
laquoЗнаниеraquo Украiни (23) 50 ndash 53234
32
9 Komandiruočių ataskaita
Vykdant kalendoriniame plane numatytus darbus buvo du kartus važiuota į Čekija pas Projekto
partnerius
Su Projekto partneriais iš Čekijos buvo bendraujama elektroniniu paštu per skaipą bei betarpiškai
susitinkant komandiruočiu metu
2014-11-2 iki 11-6 d du projekte dalyvaujantys mokslininkai ndash Projekto koordinatorius Marijonas
Sinica ir vyriausiasis mokslo darbuotojas Sigitas Vėjelis vyko į Prahą bei Libereco technikos
universitetus pas Projekto partnerius ndash mokslininkus Eva Burgetova ir Janą Novaką Susitikimo metu
numatėme bendrus darbus kuriuos turėtume atlikti vykdant Eureka Projektą Mokslinės dalies
vadove Eva Burgetova sutiko būti mūsų Projekto doktorantės Jurgos Šeputytės-Jucikės praktikos
Prahos technikos universitete vadove Praktikos metu kartu su vadove buvo atliekami cementinio
termoizoliacinio kompozito struktūrinia tyrimai įvertinant sudėtinių komponentų tarpusavio jungties
pobūdį Libereco technikos universitete su Projekto partneriu Janu Novaku aptarėme
bendradarbiavimo galimybes kartu atliekant akustinių perdangų smūginių garsų slopinimo sistemų
tyrimus Susitikimuose dalyvavo ūkio subjekto atstovas ndash Projekto partneris Vaclovas Vachuška
2015-05-19 iki 05 -24 d į komandiruotę vyko 3 Projekte dalyvaujantys mokslininkai- M Sinica vyr
mokslo darbuotojas Modestas Kligys tyrėja-doktorantė Jurga Šeputytė ndash Jucikė Komandiruotės
tikslas buvo pratęsti bendradarbiavimą tarp Pojekto partnerių Buvo nuvežti Lietuvoje suformuoti
bandiniai kad Libereco universitete būtų galima atlikti triukšmo slopinimo sistemos elementų
dinaminio standžio matavimus Šie tyrimai yra tęsiami Komandiruočių metu Čekijos ūkio subjekto
atstovas Vaclovas Vachuška supažindino su porėtų granulių gamyba iš maltų šlako atliekų ir kartu
numatėme jų panaudojimo galimybę akustinių grindų konstrukcijose bei sieninių panelių gamyboje
18
32 Lakštų rišamosios medžiagos parinkimas ir savybių tyrimas
Šie tyrimai labai aktualūs lakšto apdailino sluoksnio formavimo mišiniui kurį kaip tik ir sudaro
portlandcementis FS40 polikarboksilatas ir 10 portlandcemenčio keičiantis MK Technologiškai
yra svarbu kad formuojant po pirmo pasluoksnio suformavimo galima būtų kuo greičiau įspausti
armuojantį stiklo audinio tinklelį į cementinę tešlą Tai padėjo atlikti 10 portlandcemenčio
keičiantis MK ir 02 PC masės polikarboksilatinio superplastiklio FS ndash 40 priedas
FS-40 polikarboksilatinio superplastiklio ir MK poveikis portlandcemenčio mineralų hidratacijai
pateiktas 12 pav
12 pav Egzotermijos efekto temperatūrų kaitos priklausomybė nuo laiko 1 ndash PC 2 ndash PC + FS40 3 ndash PC +
MK 4 - PC + MK + FS40
Gauti duomenys rodo kad ir MK ir FS-40 priedai lėtina PC mineralų hidrataciją bei žemina
egzoterminio efekto temperatūrą jei gryno cemento Tegzo = 95 ˚C tegzo = 420 min (12 pav 1 kr) tai
esant mišinyje abiems priedams Tegzo sumažėja iki 65 ˚C o tegzo pailgėja iki 1070 min (12 pav4 kr)
Šių priedų poveikis siūlių sukietėjusio skiedinio tankiui pateiktas 13 pav
13 pav Superplastiklio priedo ir MK pakaitalo poveikis sukietėjusio cemento skiedinio tankiui 1 ndash PC 2 ndash
PC + FS40 3 ndash PC + MK 4 - PC + MK + FS40
13 pav duomenys rodo kad superplastiklio priedas padidina sukietėjusio skiedinio tankį 125 (13
pav 2 kr) tuo tarpu MK pakaitalas jį 10 mažina 13 pav 3 kr) todėl abiejų medžiagų (priedo ir
pakaitalo) poveikyje tankis sumažėjo nežymiai (apie 5 ) Jų poveikis gniuždymo stipriui pateiktas
14 o lenkimo ndash 15 pav
0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000
20
30
40
50
60
70
80
90
100T
emp
erat
ucircra
0C
Laikas min
1
3
2
4
19
14 pav Superplastiklio priedo ir MK pakaitalo poveikis sukietėjusio cemento skiedinio gniuždymo stipriui 1
ndash PC 2 ndash PC + FS40 3 ndash PC + MK 4 - PC + MK + FS40
15 pav Superplastiklio priedo ir MK pakaitalo poveikis sukietėjusio cemento skiedinio lenkimo stipriui 1 ndash
PC 2 ndash PC + FS40 3 ndash PC + MK 4 - PC + MK + FS40
Atliktų tyrimų rezultatai parodė kad superplastiklio priedas padidina kaip gniuždymo taip ir lenkimo
sukietėjusio skiedinio stiprį atitinkamai 8 ir 26 (14 ir 15 pav 1 ir 2 kr) tuo tarpu MK daro
teigiamą poveikį tik lenkimo stipriui (15 pav 3 kr)
33 Lengvojo užpildo ir RM santykio nustatymas apdailiname sluoksnyje
ir jo savybių tyrimas
Siekiant pagerinti apdailinio sluoksnio termoizoliacines savybes į formavimo mišinį buvo pridedama
smulkiosios iki 2 mm PS frakcijos granulių kurių tūris sudarė atitinkamai 25 ir 50 RM tūrio
Tankio ir stipruminių savybių kaita priklausomai nuo PS granulių tūrio pavaizduota 16 ir 17 pav
20
16 pav Apdailinio sluoksnio tankio priklausomybė nuo PS granulių tūrio formavimo mišinyje
1 ndash 0 2 ndash 25 3 ndash 50
17 pav Apdailinio sluoksnio gniuždymo stiprio priklausomybė nuo PS granulių tūrio formavimo mišinyje
1 ndash 0 2 ndash 25 3 ndash 50
18 pav Apdailinio sluoksnio lenkimo stiprio priklausomybė nuo PS granulių tūrio formavimo mišinyje
1 ndash 0 2 ndash 25 3 ndash 50
Gauti duomenys rodo kad sukietėjusio skiedinio tankis ir stiprumas proporcingai mažėja nuo PS
granulių tūrio didėjimo formavimo mišinyje Optimalus PS užpildo kiekis buvo nustatytas lyginant
suformuotų plokštelių fasado paviršius (19 pav)
21
19 pav Apdailinio sluoksnio paviršiaus kokybės priklausomybė nuo PS granulių tūrio formavimo
mišinyje 1 ndash 25 2 ndash 50 3- 60 4 ndash 75
Vizualiai lyginant gautų paviršių kokybę galima teigti kad PS granulių tūris formavimo mišinyje
turi būti ne didesnis kaip 50
34 Porėtų PS granulių dydžio poveikis lakšto termoizoliacinio sluoksnio fizikinėms
mechaninėms savybėms
Nustatant PS granulių dydį iš pradžių buvo panaudotos ir stambiosios (8divide16 mm) frakcijos granulės
tačiau tokio kompozito sukibimas su apdailinio sluoksnio stiklo tinkleliu nebuvo kokybiškas dėl
stambių neužpildytų cementine tešla ertmių tarp užpildo granulių Dėl šios priežasties šių bandinių
lenkimo stipris nesiekdavo net 01 MPa o pats bandinys išsisluoksniuodavo (20 pav) tuo tarpu
vidutinės (4divide8 mm) ir smulkiosios (iki 2 mm) PS frakcijos bandiniai po bandymo likdavo
neišsisluoksniavę Norint pagerinti badinių su stambiąja PS frakcija sukibimą su tinkleliu teko
naudoti daugiau cementinės tešlos glaistant ja ant tinklelio paviršiaus nes tešla prasmukdavo pro
tinklelio akutes į ertmes tarp stambiosios frakcijos granulių kas blogino kompozito termoizoliacines
savybes Todėl stambiosios frakcijos granulių tolesniuose tyrimuose teko atsisakyti 6 lentelėje
pateiktos tirtų kompozitų savybių vertės Geriausiomis termoizoliacinėmis savybėmis pasižymi LV
ndash 7 sudėties kompozitas kurio šilumos laidumo koeficientas turi mažiausią vertę ndash 0075 WmmiddotK o
jo stipruminės savybės ne žymiai nusileidžia kitų kompozitų su didesniu RM kiekiu savybėms 20
pav pateikta kompozito bandinių struktūra su stambiosios ir smulkiosios PS frakcijų granulėmis
20 pav Termoizoliacinio sluoksnio bandinių vaizdas po lenkimo stiprio nustatymo bandiniai su stambia PS granulių frakcija (be numeracijos) smulkiosios ir vidutinės frakcijos bandiniai
pažymėti 32 ir 52
22
6 lentelė Kompozitų su porėtais užpildais savybės
Kompozitų šifrai atitinka 3 lentelės šiframs
Lenkimo stipris buvo nustatomas bandant prizmes su įtvirtintu iš abiejų pusių stiklo audinio tinkleliu
a b
21 pav Lakšto termoizoliacinio sluoksnio struktūra kai užpildą sudaro PPS (30 visų užpildo tūrio)
ir PS granulės a ndash stambiosios frakcijos b ndash smulkiosios frakcijos (LV ndash 5) sudėtis ir smulkiosios ndash
vidutinės frakcijos (LV- 7) sudėtis
Kompozito
šifras
Sausasis tankis
kgm3
Gniuždymo
stipris MPa
Lenkimo stipris
MPa
Šilumos laidumo
koeficientas 10
W(mK)
LV-1 420 065 070 0135
LV-2
LV -3
LV-4
LV-5
LV-6
LV-7
385
375
355
330
280
240
060
055
050
050
045
040
065
050
050
045
040
030
0130
0125
0100
0090
0080
0075
23
4 Bendradarbiavimas su projekto partneriais
Glaudžiausias bendradarbiavimas buvo vykdomas su Projekto partneriu iš Lietuvos ndash UAB ldquoElnet
Grouprdquo Ūkio subjektas pastoviai buvo supažindinamas su vykdomais moksliniais tyrimais bei
gautais tyrimų rezultatais Buvo diskutuojama kaip būtų galima juos įgyvendinti praktikoje Darbų
pasiskirstimas tarp Projekto partnerių reikalauja tampraus bendradarbiavimo kad ūkio subjektas
galėtų sukurti technologinę įrangą sugebančia pasiekti tyrimais nustatytus cementinio
termoizoliacinio kompozito technologinius parametrus Kartu buvo išbandomi technologinių
įrengimų ndash maišyklės formavimo mišinio sudėtinių komponentų maišymo principas bei darbinio
maišyklės veleno konstrukcija Daug problėmų kėlė paruošto mišinio transportavimas lanksčių žarnų
pagalba į tarpą tarp klojinių Cementinio termoizoliacinio kompozito sudėtiniai komponentai ndash
užpildo granulės (padengtos apvalios pūsto stiklo tuščiavidurės formos kevalu) turi nedidelį
atsparūmą gniuždymui ir veikiant didesnei spaudimo jėgai turi galimybę suirti Bendradarbiaujant
su Slovakijos firma bdquoSTROJSTAV CMldquo ši problema buvo išspręsta
Su Projekto partneriais iš Čekijos buvo bendraujama elektroniniu paštu per skaipą bei betarpiškai
susitinkant komandiruočiu metu Pirmoje komandiruotėje buvome susitikę su mokslinės dalies
vadove Eva Navratilova kuri sutiko būti mūsų Projekto doktorantės Jurgos Šeputytės-Jucikės
praktikos Prahos technikos universitete vadove Praktikos metu kartu su vadove buvo atliekami
cementinio termoizoliacinio kompozito struktūrinia tyrimai įvertinant sudėtinių komponentų
tarpusavio jungties pobūdį Libereco technikos universitete su Projekto partneriu Janu Novaku
aptarėme bendradarbiavimo galimybes kartu atliekant akustinių perdangų smūginių garsų slopinimo
sistemų tyrimus Lietuvoje buvo suformuoti bandiniai o Libereco universitete atliekami triukšmo
slopinimo sistemos elementų dinaminio standžio matavimai Šie tyrimai yra tęsiami Komandiruočių
metu Čekijos ūkio subjekto atstovas Vaclovas Vachuška supažindino su poretų granulių gamyba iš
maltų šlako atliekų ir kartu numatėme jų panaudojimo galimybę akustinių grindų konstrukcijose bei
sieninių panelių gamyboje Bendradarbiavimas tarp partneriu bus tęsiamas per visą Projekto
vykdymo laikotarpį
24
5 Projekto etapai ir tarpiniai rezultatai
Pirmame projekto etape turėjome parinkti termoizoliacinio cementinio kompozito skirto sienų
konstrukcijoms formavimo mišinio parametrus Darbo eigoje nustatyta kad termoizoliacinio
cementinio kompozito matrica turi sudaryti porizuota cementinė tešla modifikuota pūsto stiklo
gamybos atlieka ndash metakaolino priedu Kompozito užpildu kuris sudaro 100 tūrio yra
kombinuotos PS granulės pagamintos iš stiklo duženų miltų ir polistireninės taros susmulkinti
trupiniai PS granulės yra skirtingų frakcijų nuo 4 iki 16 mm dydžio ir kompozite tartusavyje liečiasi
tokiu būdu suformuodami termoizoliacinės medžiagos bdquokarkasąldquo PPS smulkūs trupiniai užpildo
tarpus tarp PS granulių ir tokiu būdu mažino laisvo oro erdvę kompozito struktūroje Šis faktorius
turi tiesioginę įtaką kompozito šilumos laidumo vertei Kompozito užpildas tarpusavyje jungiamas
plonu porizuotos modifikuotos cementinės tešlos sluoksniu Taip yra gaunamas lengvas cementinis
termoizoliacinis kompozitas kurio tankis siekia 230 ndash 250 kgm3 šilumos laidumo koeficientas yra
apie 007 WmmiddotK gniuždymo stipris apie 03 MPa
Kitas uždavinys buvo sukurti termoizoliacinio cementinio kompozito gamybos technologiją
Sprendžiant šią užduotį buvo ištirtas modifikuojančių priedų ir jų maišymo trukmės poveikis
cementinės matricos savybėms rišamosios medžiagos ir skirtingos frakcijos granulių kiekio įtaka
termoizoliacinio sukietėjusio kompozito savybėms Atlikti moksliniai tyrimai leido parinkti
formavimo mišinių maišymo trukmę sudėtiniu komponentų padavimo į formavimo mišinio
paruošimo maišyklę eiliškumą rišiklio rišimosi laikus įvertinant priedų poveikį cemento mineralų
hidratacijos procesui Nustatyta kad pradiniame etape reikia vandenyje permaišyti orą įtraukiatį ir
mišinį plastifikuojanti priedus ir cementą po to maišyti PPS smulkius trupinius ir tik po to į
formavimo mišinių paruošimo maišyklę dėti PS granules Bendra formavimo mišinio paruošimo
trukmė siekia 7 ndash 10 min Laboratorinėmis salygomis paruoštu formavimo mišiniu buvo užpildomos
bandinių formavimui skirtos formos Suformuoti bandiniai iš formų buvo išimami po 12 val
sudedami į polietileninius maišus ir natūraliose sąlygose buvo kietinami 28 paras
Kompozito bandinių fizikinės savybės bei sudėtinių kompozito komponentų tarpusavio jungties
pobūdis kontakto zonoje buvo nustatomos tiriant bandinius pagal galiojančius techninius
reikalavimus VGTU Termoizoliacijos instituto laboratorijose sukomplektuotomis naujausią įranga
Šių tyrimų rezultatai yra pateikiami ataskaitoje plačiau aprašant termoizoliacinio kompozito fizikines
savybes
Darbe buvo sprendžiamas ir armuotų termoizoliacinių lakštų ir jų gamybos technologijos sukūrimas
Lakštų prototipu buvo parinkta dekoratyvinio apdailos laksto konstrukcija sukurta projekto vadovo
ir apginta Lietuvos patentu Nr 4599 Toks techninis sprendimas leido termoizoliacinio kompozito
sluoksnį iš abiejų pusių armuoti stiklo audinio tinkleliu ir sukurti padidinto atsparumo lenkimui
termoizoliacinį lakštą Moksliniais tyrimais buvo nustatyta kad lakštų konstrukcijose galima naudoti
tik 2-8 mm dydžio pūsto stiklo granules o cementine tešlą galima modifikuoti MK priedų iki 30
nuo cemento masės Stiklo audinio tinklelį galima panardinti į cementinės tešlos ir smulkių PS
granulių mišinį esant granulių užpildo kiekiui ne didesniam kaip 50 tešlos mišinio tūrio Optimalus
armuojančių stiklo audinio tinklelių akučių dydis 45times45 mm užtikrinantis sluoksnių esančių
abiejuose tinklelio pusėse stabilią jungtį
Lakštų gamybos išmatavimus lemia gaminami armuojančių tinklelių matmenys Esant tinklo kilimo
pločiui 1000 mm automatiškai išsisprendžia ir lakštų plotis kuris gali būti 500 mm arba 10 m Esant
kitam lakšto pločiui reikalingas tinklelio jungimas kas didina gamybos proceso imlumą ir gamybos
kaštus
Sukurta laboratorinė lakštų gamybos technologija kurioje yra numatyta sekančios operacijos
išvardintos eilės tvarka modifikuotos cementinės tešlos užpilimas ant formos dugno tolygus
cementinės masės paskleidimas armuojančio apatinio tinklelio įspaudimas į cementinę masę
termoizoliacinio cementinio formavimo masės sluoksnio užpilimas į formą ir jos tolygus
paskirstymas viršutinio armuojančio tinklelio uždėjimas ant viršutinio termoizoliacinio kompozito
formavimo masės paviršiaus viršutinio tinklelio dengimas cementine mase jos tolygus paskirstymas
ir įspaudimas į tinklelio akutes Tokiu būdu pagamintas lakštas turi lygų apatinį paviršių ir grubų
25
viršutinį Panaudojus lakštus klojinių konstrukcijose lygus paviršius formuoja galutinai išlygintą
sienos plokštumą reikalaujančią minimalių darbo sąnaudų paviršiaus apdailai Išorinių apdailos
lakštų paviršiaus formavimas bus sprendžiamas ateityje
Įvertinant lakšto paskirtį galime konstatuoti kad termoizoliacines lakšto sąvybes lemia užpildo
granulių kompaktiškas pasiskirstymas lakšto termoizoliacineme sluoksnyje Stambios granulės turi
formuoti karkasą liesdamosios tarpusavyje o tarpai tarp jų turi būti ūžpildyti smulkios frakcijos PPS
trupinių granulėmis Reikia stengtis kad būtų kuo mažiau neužpildytų oro tarpų Lakšto
termoizoliacines sąvybes gerina smulkios frakcijos PS granulių kiekis esantis modifikuotoje
cementinėje tešloje iki 50 tūrio
Lakšto lenkimo stipriui didžiausios įtakos turi armuojančio tinklelio akučių dydis tinklelio sukibimas
su cementine tešla užpildo granulių stabili tarpusavio jungtis bei paties lakšto storis Skaitome kad
mažiausias lakšto storis galėtų būti 25 mm
Pirmais metais viešinant projektą buvo parengtas mokslinis straipsnis apie įvairių priedų poveikį
cementinės matricos porizacijai Be priedų poveikio buvo atsižvelgta į formavimo mišinio maišymo
trukmę Medžiaga apie matricos porėtumo didinimo būdus išsamiai pateikta publikacijoje o
ataskaitoje pateikiama tik nuoroda į straipsnyje pateikiamus tyrimo rezultatus
Žurnale ldquoMokslas ir technikardquo yra supažindinama Lietuvos visuomenė apie Eureka projekto
partnerius projekto tikslus kuriuos turėtų įgyvendinti kiekvienas partneris atskirai darbus
koordinuojant VGTU projekto vadovui Pateikiama projekto trukmė bei nurodomi finansavimo
šaltiniai tame tarpe ir iš Europos struktūrinių fondo lėšų
26
6 Tyrimų mokslinė vertė
Mokslinę liekamąją vertę turi modifikuojančių priedų poveikio cementinės matricos mišinio bei
akmens poretumui tyrimai Ištirta pucolaninio priedo pūsto stiklo gamybos atliekos ndash metakaolino
poveikis cementinės matricos tankiui cemento mineralų hidratacijos procesui mišinio klampai bei
poreto cementinio akmens fizikinėms sąvybėms Ši priklausomybė sujungta kartu su orą įtraukiančiu
ir plastifikuojančių priedų panaudojimu modifikuojant cementinę tešląTyrimų rezultatai yra
apibendrinti moksliniame straipsnyje išsiūstame į Oksfordo universiteto žurnalą bdquoConstruction and
Building Materialsldquo
Porėtų užpildo granulių granuliometrinės sudėties ir jų frakcijų santykis bei porizuotos matricos
kiekio poveikis cementinio termoizoliacinio kompozito savybėms bus apgintas Lietuvos patentu su
tolesniu patentavimu ES
Cementinio termoizoliacinio kompozito ir jo gamybos technologijos sukūrimas leis statyti kokybiškai
naujus namus artimus pasyvaus namo koncepcijos keliamiems reikalavimams
27
7 Išvados ir rekomendacijos
1 Nustatyta kad kompleksinis (MK+FS40+OIP) priedas betonų mineralų hidratacijos procesą
cemento tešloje prailgina iki 1100 min pasiekdamas 60 degC egzoterminio efekto maksimalią
temperatūrą MK modifikuotos cemento tešlos hidratacijos procesas nežymiai pailgėja nors dėl
papildomos pucolaninės reakcijos tarp MK ir cemento hidratacijos produktų egzoterminio efekto
maksimali temperatūra pakyla 8 degC
2 Ištirta kad kompleksinio priedo (FS40+OIP) poveikis mažinant cementinės tešlos tankį labiausiai
pastebimas MK priedų modifikuotoje cementinėje tešloje Modifikuotos cementinės tešlos tankis
sumažėja 33 karto nuo 2158 kgm3 iki 714 kgm3 po 10 min mišinio maišymo Tai yra apie 29
mažesnis tankis nei maltu smėliu modifikuotos cementinės tešlos ir 32 mažesnis tankis nei gryno
cemento porizuotos tešlos Sukietėjusios tešlos ndash porėto betono tankis siekia apie 800 kgm3 tuo tarpu
gryno cementbetonio ndash 1150 kgm3 o maltu smėliu modifikuoto betono ndash 1200 kgm3 Šiuos pokyčius
galima paaiškinti lengvos sutirštintos struktūros formavimo mišinyje susidarymu ir OIP molekulių
adsorbuotų ant cemento dalelių paviršiaus pakankamos jungties suformuotu oro burbuliuku
užtikrinimas
3 Nustatyta kad pucolaniniu priedu MK modifikuota cementinė tešla kartu su kompleksiniais (FS40
ir OIP) priedais įtakoja papildomų naujadarų ndash kalcio hidrosilikatų susidarymą mikro struktūros
pokyčius užtikrinančius submikrokristalinę struktūrą cementinėje matricoje Tai užtikrina mažo
tankio porėto betono pakankamą stiprumą 800 kgm3 tankio porėto betono gniuždymo stipris siekia
25 MPa o lenkimo stipris 10 MPa
4 Nustatyta optimali porėtų užpildo granulių granuliometrinė sudėtis bei jų kiekis termoizoliaciniame
kompozite Didžiausią dalį užpildo - 35 tūrio sudaro stambios PS granulės (8-16 mm) Vidutinio
dydžio (4-8 mm) PS granulės ir smulkios iki 2 mm dydžio PPS trupintos granulės sudaro po 15
kompozito tūrio kas leidžia užpildyti tarpus tarp stambių granulių ir suformuoti kompaktiškai
užpildyta kompozito struktūrą Sukurtas cementinis termoizoliacinis kompozitas kurio sudėtis
modifikuota 10 metakaolino priedo jam pagaminti panaudotas 70 kgm3 rišamosios medžiagos
kiekis Cementinio termoizoliacinio kompozito šilumos laidumo koeficientas siekia 007Wm∙K
esant tankiui 245 kgm3 ir gniuždymo stipriui apie 02 MPa
5 Sukurta lakšto apdailinio sluoksnio modifikuoto specialiais priedais formavimo mišinio sudėtis
kurioje 90 rišamosios medžiagos (RM) masės sudaro portlandcementis ir 10 - MK o kompozito
RM ir smulkių iki 2 mm stambumo PS granulių tūrių santykis sausame mišinyje yra 11 Sukietėjusio
skiedinio tankis 1420 kgm3 gniuždymo stipris 38 MPa
6 Nustatytas porėtų užpildų PS ir PPS granuliometrinės sudėties ir jų tūrių santykio poveikis
termoizoliacinio lakšto vidutinio sluoksnio struktūrai ir savybėms Mažiausia kompozito šilumos
laidumo koeficiento vertė (0075 Wm∙K) gaunama tuo atveju kai pūsto stiklo 4divide8 mm frakcijos
granulės padengtos porizuota cementine tešla (esant cemento sąnaudom ne daugiau kaip 100 kgm3)
tarpusavyje jungiasi lietimosi taškuose ir formuoja standų kompozito bdquokarkasąldquo o analogiškai
padengtos smulkios (iki 2 mm stambumo) PPS granulės užpildo laisvus tarpus tarp stambesnių PS
granulių (esant PS ir PPS tūrių santykiui 31) tokiu būdu išvengiant tiesioginių šalčio tiltelių per
porizuotą matricą
28
8 Literatūra
Antonovič V Goberis S The effect of different admixture of the properties of refractory conerefe
with portland cement Material science (Medžiagotyra) 4(9) 2003 379-382 p
Asthana R Kumar ADahotre N B2006 Materials Processing and Manufacturing Science
Amsterdam Butterworth-Heinemann 628 p
bdquoAstra ndash polskaldquo firmos tinklalapis internete httpwwwastra-polskacom
Brykov A S Kamaliev R T Mokeev M V 2010 Influence of ultradispersed silica on portland
cement hydration Russian Journal of Applied Chemistry 83(2) 208minus213
Capener J C-M 2009 Properties of Modern Rendering Systems Based on Mineral Binders
Modified by Organic Admixtures Concrete Repair Rehabilitation and Retrofitting II ndash Alexander et
al (eds) Taylor and Francis Group London 863 ndash 869
Davraz M Gunduz L 2005 Engineering properties of amorphous silica as a new natural pozzolan
for use in concrete Cement and Concrete Research 35(7) 1251ndash1261
Du L Folliard K J 2005Mechanisms of entrainment in concrete Cement and Concrete Research
35(8)1463 ndash 1471
Hernaudes-Olivares F Mayer-Lobo P 2011 Experimental Assessment of Comercial One-coat
Renders for Buildings Facades Construction and Building Materials 22 (1) pp 156 ndash 162
Hilal A AThom N H Dawson A R 2015 On void structure and strength of foamed concrete made
without with additives Construction and Building Materials 85 157 ndash 164
Houst Y F Bowen P Perche F Kauppi A Borget P Galmiche L Meins J F Lafuma F
Flatt R J Schober I Banfill P FG Swift D S Myrvold B O Petersenf B G Reknes K
2008 Design and function of novel superplasticizers for more durable high performance concrete
(Superplast Project) Cement and Concrete Research 38(10) 1197 ndash 1209
Hurley J A 2003 UK market survey for foam glas Published by The Waste and Resource Action
Programme The Old Academy 114 p Prieiga per internetą httpwwwwraporguk
Kligys M Laukaitis A Sinica M Sezemanas G Dranseika N 2008 Investigations into the fire
hazard of a composite made from aerated concrete and crushed expanded polystyrene waste
Mechanics of Composite Materials 44(2) 173 ndash 180
Kligys M 2009 Kompozitinės medžiagos iš poringosios cemento tešlos ir trupinto polistireninio
putplasčio gamybos technologija ir savybės Daktaro disertacija Vilnius 137 p
Landensivu J 2012 Durability properties and actual deterioration of Finish concrete fasades and
balcones Thesis for the degree of doctor of science in technology Tampere university of technology
117 p
Lauzon M Garcia-Ruiz P A 2009 Evaluation of Capillary Water Absorbtion in Rendering Mortars
with Powdered Waterproofing Additives Construction and Building Materials 23 (10) 3287 ndash 3291
Lianxiang D Kevin J 2005 Mechanizm of air entrainment in concrete Cement and Concrete
research (35) 1463-1471 p
Limbachiya M Meddah M S Fotiadou S 2012 Performance of granulated foam glass concrete
Construction and Building materials 28(1) 759ndash768
LST EN 197-12011 Cementas 1 dalis Įprastinių cementų sudėtis techniniai reikalavimai ir atitikties
kriterijai
LST EN 196-62010 Cemento bandymų metodai 6 dalis Smulkumo nustatymas
29
LST EN 196-32005 Cemento bandymų metodai 3 dalis Rišimosi trukmių ir tūrio pastovumo
nustatymas
LST EN 933-12002 Užpildų geometrinių savybių nustatymo metodai 1 dalis Granulometrinės
sudėties nustatymas Sijojimo metodas
LST EN 933-22001 Užpildų geometrinių savybių nustatymo metodai 2 dalis Granulometrinės
sudėties nustatymas Analiziniai sietai Vardiniai akelių matmenys
LST ISO 3310-12003 Laboratoriniai sietai Techniniai reikalavimai ir bandymai 1 dalis
Laboratoriniai pinto metalinio vielinio tinkle sietai (tpt ISO 3310-12000) LST EN 1097-62003
Užpildų mechaninių ir fizikinių savybių nustatymo metodai 6 dalis Dalelių tankio ir įmirkio
nustatymas
LST EN 1015-3+A12004 Methods of Test for Mortar for Masonry ndash Part 3 Determination of
Consistence of Fresh Mortar (by Flow Table)
LST EN 1015-102004 Methods of Test for Mortar for Masonry ndash Part 10 Determination of Dry
Bulk Density of Hardened Mortar
LST EN 1015-112002 Methods of Test for Mortar for Masonary ndash Part 11 Determination of
Flexural and Compressive Strength of Hardened Mortar
LST EN 1015-182003 Methods of Test for Mortar for Masonary ndash Part 18 Determination of Water
Absorption Coefficient Due to Capillary Action of Hardened Mortar
LST EN 1015-122004 Methods of Test for Mortar for Masonary ndash Part 18 Determination of
Adhesive Strength of Hardened Rendering and Plastering Mortars on Substrates
LST EN 120892013 Statybiniai termoizoliaciniai gaminiai Elgsenos lenkiant nustatymas
LST EN 16022013 Statybiniai termoizoliaciniai gaminiaiTariamojo tankio nustatymas
LST EN 826 Statybinės termoizoliacines medžiagos Stiprio gniuždant nustatymas
LST EN 126642002 Šiluminės statybinių medžiagų ir gaminių charakteristikos Šiluminės varžos
nustatymas apsaugotos karštosios plokštės ir šilumos srauto matuoklio metodais Vidutinės ir mažos
šiluminės varžos sausi ir drėgni gaminiai
LST EN ISO 125712013 Hygrothermal Performance of Building Materials and Products -
Determination of Hygroscopic Sorption Properties
LST CENTS 772 -222006 Mūro gaminių bandymo metodai 22 dalis Keraminių mūro gaminių
atsparumo šalčiui nustatymas
LST L 1413112005 Statybinis skiedinys Bandymo metodai Atsparumo šalčiui nustatymas
LVS 203-22005 Sakret stiklo audinio armavimo tinklelis
Marčiukaitis G 2007 Statybinės medžiagos ir konstrukcijos Paskaitų konspektas Vilnius 88 p
Mисников O С Тимофеев АВ Черткова ЕЮ 2011 Гидрофобизация минеральных
дисперсных материалов добавками на основе торфа Труды Инсторфа 2 (55)15 ndash 33
Oğuzhan Keleştemur Bahar Demirel 2015 Effect of metakaolin on the corrosion resistance of
structural lightweight concrete Construction and Building Materials 81172 - 178
Quercia G Huumlsken G Brouwers H J 2012 Water demand of amorphous nanosilica and its
impact on the workability of cement paste Cement and Concrete Research 42(2) 344ndash357
Paruta V A Brynzin E I 2009 Manual on Designing and Erecting of Buildings using the Products
with Trademark UDK GAZOBETON Dnepropetrovsk 213 p
30
Ramachandran V S 1998 Superplasticizersproperties and applications in concrete Ottawa
Materials Technology LaboratoryCANMET
Ries J 2008 Structural lightweight aggregate and concrete Structure June 62-63
Ru Ji Zuotai Zhang Yang He Lili Liu Xidong Wang 2015Synthesis characterization and modeling
of new building insulation material using ceramic polishing waste residue Construction and Building
Materials 85 119 ndash 126
Сеземан Г Синица М Клигис М Шепутите-Юцике Ю Вайткус С Мечай А 2013
Цементные строительные композиты на основе лёгких заполнителей из техногенного сырья
Материалы международной научно ndash технической конференции laquo Наука и технология
строительных материалов состояние и перспектива их развития raquo 27-29 ноября Минск
БГТУ 21 ndash 24
Sezemanas G Sinica M Zacharčenko P Pivenj N Mikulskis D Kligys M 2013 Influence
of zeolite additive on the properties of plaster used for external walls from autoclaved aerated
concrete Materials Science (Medžiagotyra) 19(2) 222ndash229
Синица М Шепутите-Юцике Ю Сеземан Г Клигис М Мечай А 2013 Особенности
выполнения ограждающих конструкций с использованием заливной теплоизоляции на основе
гранул вспученного стекла Материалы международной научноndash технической конференции laquo
Наука и технология строительных материалов состояние и перспектива их развития raquo 27-29
ноября Минск БГТУ 69 ndash 72
Sinica MSezemanas GKligys M Česokas S 2007 Investigation of hydro ndash and higro ndash sorption
properties of silicate masonry products Materials Science (Medžiagotyra) 13(3) 229ndash 234
Sinica M Sezemanas G Chesnauskas V 2005 Influence of Air Absorbing Additive on Plaster
Layer Properties Designated to Cover Partions Built from Autoclave Porous Concrete Blocks
Chemical Technology (Cheminė technologija) 4 (38) 91 ndash 95
Sinica M Laukaitis A Sezemanas G Kligys M 2008 Operational Properties of a Heat-insulation
Composite with Expanded Polystyrene Crumbs Mechanics of Composite Materials 4 (44) 415 ndash 424
Sinica M Sezeman G Mikulskis D Kligys M Česnauskas V Zacharčenko P Kuprijenko
P Ščerbina N Pivenj N 2009 Investigation of the composite material with inclusions of
autoclaved aerated concrete chips Materials science 15 ( 4) 356ndash362
Sinica M Sezeman G Zakharchenko P 2012 Daugiasluoksnė lauko atitvara ir jos džiovinimo
būdas Patentas LT5837B
Стерлятов АН 2007 Совместный тепло- и влаго- перенос в ограждающих конструкциях
зданий из газобетона Дисертация кандидата технических наук Новосибиpск 167 с
Tobon J I Paya Jordy Restrepo O J 2015 Study of durability of portland cement mortars blended
with silica nanoparticles Construction and Building Materials 80 92 - 97
STR 205012005 Pastatų atitvarų šiluminė technika Statybos technikos reglamentai Statybos ir
urbanistikos ministerija Vilnius 2005 109p
STR 201102007 Išorės tinkuojamos sudėtinės termoizoliacinės sistemos Statybos technikos
reglamentai Statybos ir urbanistikos ministerija Vilnius 2007 p
Šadauskienė J Ramanauskas J Stankevičius V 2003 Effect of hydrophobicmaterials on water
impermeability and drying of finish brick mansory Material science (medžiagotyra) 9 (1) 94 - 98
Ungkoon Y Sittipunt Ch Namprakai P Jetipattaranat W Kim KS Charinpanitkul T 2007
Analysis of microstructure and properties of autoclaved aerated concrete wall construction materials
Journal of Industrial and Engineering Chemistry 13(7) 1103ndash1108
31
Weigler H Karl S 1980 Structural lightweight aggregate concrete with reduced density-
lightweight aggregate foamed concrete The International Journal of Lightweight Concrete 2 101ndash
104
Xu Y Chung D D L 1999a Effect of admixtures on the thermal and thermomechanical behaviour
of cement paste ACI Materials Journal 96(4) 455minus461
Xu Y Chung D D L 2000a Improving silica fume cement by using silane Cement and Concrete
Research 30(8) 1305- 1311
Zain M F M Safiuddin Md Mahmud H 2000 Developement of high performance concrete
using silica fume at relatively high water-binder rations Cement and Concrete Research 30(9) 1501
ndash 1505
Захарченко П Синица М Сеземан Г Чеснаускас В 2009 Изменение влажности стеновых
конструкций из ячеистобетонных блоков с системой скреплённой теплоизоляции Будiвельнi
матерiали вироби та санiтарна технiка науково-технiчний збiрник Киев Товариство
laquoЗнаниеraquo Украiни (23) 50 ndash 53234
32
9 Komandiruočių ataskaita
Vykdant kalendoriniame plane numatytus darbus buvo du kartus važiuota į Čekija pas Projekto
partnerius
Su Projekto partneriais iš Čekijos buvo bendraujama elektroniniu paštu per skaipą bei betarpiškai
susitinkant komandiruočiu metu
2014-11-2 iki 11-6 d du projekte dalyvaujantys mokslininkai ndash Projekto koordinatorius Marijonas
Sinica ir vyriausiasis mokslo darbuotojas Sigitas Vėjelis vyko į Prahą bei Libereco technikos
universitetus pas Projekto partnerius ndash mokslininkus Eva Burgetova ir Janą Novaką Susitikimo metu
numatėme bendrus darbus kuriuos turėtume atlikti vykdant Eureka Projektą Mokslinės dalies
vadove Eva Burgetova sutiko būti mūsų Projekto doktorantės Jurgos Šeputytės-Jucikės praktikos
Prahos technikos universitete vadove Praktikos metu kartu su vadove buvo atliekami cementinio
termoizoliacinio kompozito struktūrinia tyrimai įvertinant sudėtinių komponentų tarpusavio jungties
pobūdį Libereco technikos universitete su Projekto partneriu Janu Novaku aptarėme
bendradarbiavimo galimybes kartu atliekant akustinių perdangų smūginių garsų slopinimo sistemų
tyrimus Susitikimuose dalyvavo ūkio subjekto atstovas ndash Projekto partneris Vaclovas Vachuška
2015-05-19 iki 05 -24 d į komandiruotę vyko 3 Projekte dalyvaujantys mokslininkai- M Sinica vyr
mokslo darbuotojas Modestas Kligys tyrėja-doktorantė Jurga Šeputytė ndash Jucikė Komandiruotės
tikslas buvo pratęsti bendradarbiavimą tarp Pojekto partnerių Buvo nuvežti Lietuvoje suformuoti
bandiniai kad Libereco universitete būtų galima atlikti triukšmo slopinimo sistemos elementų
dinaminio standžio matavimus Šie tyrimai yra tęsiami Komandiruočių metu Čekijos ūkio subjekto
atstovas Vaclovas Vachuška supažindino su porėtų granulių gamyba iš maltų šlako atliekų ir kartu
numatėme jų panaudojimo galimybę akustinių grindų konstrukcijose bei sieninių panelių gamyboje
19
14 pav Superplastiklio priedo ir MK pakaitalo poveikis sukietėjusio cemento skiedinio gniuždymo stipriui 1
ndash PC 2 ndash PC + FS40 3 ndash PC + MK 4 - PC + MK + FS40
15 pav Superplastiklio priedo ir MK pakaitalo poveikis sukietėjusio cemento skiedinio lenkimo stipriui 1 ndash
PC 2 ndash PC + FS40 3 ndash PC + MK 4 - PC + MK + FS40
Atliktų tyrimų rezultatai parodė kad superplastiklio priedas padidina kaip gniuždymo taip ir lenkimo
sukietėjusio skiedinio stiprį atitinkamai 8 ir 26 (14 ir 15 pav 1 ir 2 kr) tuo tarpu MK daro
teigiamą poveikį tik lenkimo stipriui (15 pav 3 kr)
33 Lengvojo užpildo ir RM santykio nustatymas apdailiname sluoksnyje
ir jo savybių tyrimas
Siekiant pagerinti apdailinio sluoksnio termoizoliacines savybes į formavimo mišinį buvo pridedama
smulkiosios iki 2 mm PS frakcijos granulių kurių tūris sudarė atitinkamai 25 ir 50 RM tūrio
Tankio ir stipruminių savybių kaita priklausomai nuo PS granulių tūrio pavaizduota 16 ir 17 pav
20
16 pav Apdailinio sluoksnio tankio priklausomybė nuo PS granulių tūrio formavimo mišinyje
1 ndash 0 2 ndash 25 3 ndash 50
17 pav Apdailinio sluoksnio gniuždymo stiprio priklausomybė nuo PS granulių tūrio formavimo mišinyje
1 ndash 0 2 ndash 25 3 ndash 50
18 pav Apdailinio sluoksnio lenkimo stiprio priklausomybė nuo PS granulių tūrio formavimo mišinyje
1 ndash 0 2 ndash 25 3 ndash 50
Gauti duomenys rodo kad sukietėjusio skiedinio tankis ir stiprumas proporcingai mažėja nuo PS
granulių tūrio didėjimo formavimo mišinyje Optimalus PS užpildo kiekis buvo nustatytas lyginant
suformuotų plokštelių fasado paviršius (19 pav)
21
19 pav Apdailinio sluoksnio paviršiaus kokybės priklausomybė nuo PS granulių tūrio formavimo
mišinyje 1 ndash 25 2 ndash 50 3- 60 4 ndash 75
Vizualiai lyginant gautų paviršių kokybę galima teigti kad PS granulių tūris formavimo mišinyje
turi būti ne didesnis kaip 50
34 Porėtų PS granulių dydžio poveikis lakšto termoizoliacinio sluoksnio fizikinėms
mechaninėms savybėms
Nustatant PS granulių dydį iš pradžių buvo panaudotos ir stambiosios (8divide16 mm) frakcijos granulės
tačiau tokio kompozito sukibimas su apdailinio sluoksnio stiklo tinkleliu nebuvo kokybiškas dėl
stambių neužpildytų cementine tešla ertmių tarp užpildo granulių Dėl šios priežasties šių bandinių
lenkimo stipris nesiekdavo net 01 MPa o pats bandinys išsisluoksniuodavo (20 pav) tuo tarpu
vidutinės (4divide8 mm) ir smulkiosios (iki 2 mm) PS frakcijos bandiniai po bandymo likdavo
neišsisluoksniavę Norint pagerinti badinių su stambiąja PS frakcija sukibimą su tinkleliu teko
naudoti daugiau cementinės tešlos glaistant ja ant tinklelio paviršiaus nes tešla prasmukdavo pro
tinklelio akutes į ertmes tarp stambiosios frakcijos granulių kas blogino kompozito termoizoliacines
savybes Todėl stambiosios frakcijos granulių tolesniuose tyrimuose teko atsisakyti 6 lentelėje
pateiktos tirtų kompozitų savybių vertės Geriausiomis termoizoliacinėmis savybėmis pasižymi LV
ndash 7 sudėties kompozitas kurio šilumos laidumo koeficientas turi mažiausią vertę ndash 0075 WmmiddotK o
jo stipruminės savybės ne žymiai nusileidžia kitų kompozitų su didesniu RM kiekiu savybėms 20
pav pateikta kompozito bandinių struktūra su stambiosios ir smulkiosios PS frakcijų granulėmis
20 pav Termoizoliacinio sluoksnio bandinių vaizdas po lenkimo stiprio nustatymo bandiniai su stambia PS granulių frakcija (be numeracijos) smulkiosios ir vidutinės frakcijos bandiniai
pažymėti 32 ir 52
22
6 lentelė Kompozitų su porėtais užpildais savybės
Kompozitų šifrai atitinka 3 lentelės šiframs
Lenkimo stipris buvo nustatomas bandant prizmes su įtvirtintu iš abiejų pusių stiklo audinio tinkleliu
a b
21 pav Lakšto termoizoliacinio sluoksnio struktūra kai užpildą sudaro PPS (30 visų užpildo tūrio)
ir PS granulės a ndash stambiosios frakcijos b ndash smulkiosios frakcijos (LV ndash 5) sudėtis ir smulkiosios ndash
vidutinės frakcijos (LV- 7) sudėtis
Kompozito
šifras
Sausasis tankis
kgm3
Gniuždymo
stipris MPa
Lenkimo stipris
MPa
Šilumos laidumo
koeficientas 10
W(mK)
LV-1 420 065 070 0135
LV-2
LV -3
LV-4
LV-5
LV-6
LV-7
385
375
355
330
280
240
060
055
050
050
045
040
065
050
050
045
040
030
0130
0125
0100
0090
0080
0075
23
4 Bendradarbiavimas su projekto partneriais
Glaudžiausias bendradarbiavimas buvo vykdomas su Projekto partneriu iš Lietuvos ndash UAB ldquoElnet
Grouprdquo Ūkio subjektas pastoviai buvo supažindinamas su vykdomais moksliniais tyrimais bei
gautais tyrimų rezultatais Buvo diskutuojama kaip būtų galima juos įgyvendinti praktikoje Darbų
pasiskirstimas tarp Projekto partnerių reikalauja tampraus bendradarbiavimo kad ūkio subjektas
galėtų sukurti technologinę įrangą sugebančia pasiekti tyrimais nustatytus cementinio
termoizoliacinio kompozito technologinius parametrus Kartu buvo išbandomi technologinių
įrengimų ndash maišyklės formavimo mišinio sudėtinių komponentų maišymo principas bei darbinio
maišyklės veleno konstrukcija Daug problėmų kėlė paruošto mišinio transportavimas lanksčių žarnų
pagalba į tarpą tarp klojinių Cementinio termoizoliacinio kompozito sudėtiniai komponentai ndash
užpildo granulės (padengtos apvalios pūsto stiklo tuščiavidurės formos kevalu) turi nedidelį
atsparūmą gniuždymui ir veikiant didesnei spaudimo jėgai turi galimybę suirti Bendradarbiaujant
su Slovakijos firma bdquoSTROJSTAV CMldquo ši problema buvo išspręsta
Su Projekto partneriais iš Čekijos buvo bendraujama elektroniniu paštu per skaipą bei betarpiškai
susitinkant komandiruočiu metu Pirmoje komandiruotėje buvome susitikę su mokslinės dalies
vadove Eva Navratilova kuri sutiko būti mūsų Projekto doktorantės Jurgos Šeputytės-Jucikės
praktikos Prahos technikos universitete vadove Praktikos metu kartu su vadove buvo atliekami
cementinio termoizoliacinio kompozito struktūrinia tyrimai įvertinant sudėtinių komponentų
tarpusavio jungties pobūdį Libereco technikos universitete su Projekto partneriu Janu Novaku
aptarėme bendradarbiavimo galimybes kartu atliekant akustinių perdangų smūginių garsų slopinimo
sistemų tyrimus Lietuvoje buvo suformuoti bandiniai o Libereco universitete atliekami triukšmo
slopinimo sistemos elementų dinaminio standžio matavimai Šie tyrimai yra tęsiami Komandiruočių
metu Čekijos ūkio subjekto atstovas Vaclovas Vachuška supažindino su poretų granulių gamyba iš
maltų šlako atliekų ir kartu numatėme jų panaudojimo galimybę akustinių grindų konstrukcijose bei
sieninių panelių gamyboje Bendradarbiavimas tarp partneriu bus tęsiamas per visą Projekto
vykdymo laikotarpį
24
5 Projekto etapai ir tarpiniai rezultatai
Pirmame projekto etape turėjome parinkti termoizoliacinio cementinio kompozito skirto sienų
konstrukcijoms formavimo mišinio parametrus Darbo eigoje nustatyta kad termoizoliacinio
cementinio kompozito matrica turi sudaryti porizuota cementinė tešla modifikuota pūsto stiklo
gamybos atlieka ndash metakaolino priedu Kompozito užpildu kuris sudaro 100 tūrio yra
kombinuotos PS granulės pagamintos iš stiklo duženų miltų ir polistireninės taros susmulkinti
trupiniai PS granulės yra skirtingų frakcijų nuo 4 iki 16 mm dydžio ir kompozite tartusavyje liečiasi
tokiu būdu suformuodami termoizoliacinės medžiagos bdquokarkasąldquo PPS smulkūs trupiniai užpildo
tarpus tarp PS granulių ir tokiu būdu mažino laisvo oro erdvę kompozito struktūroje Šis faktorius
turi tiesioginę įtaką kompozito šilumos laidumo vertei Kompozito užpildas tarpusavyje jungiamas
plonu porizuotos modifikuotos cementinės tešlos sluoksniu Taip yra gaunamas lengvas cementinis
termoizoliacinis kompozitas kurio tankis siekia 230 ndash 250 kgm3 šilumos laidumo koeficientas yra
apie 007 WmmiddotK gniuždymo stipris apie 03 MPa
Kitas uždavinys buvo sukurti termoizoliacinio cementinio kompozito gamybos technologiją
Sprendžiant šią užduotį buvo ištirtas modifikuojančių priedų ir jų maišymo trukmės poveikis
cementinės matricos savybėms rišamosios medžiagos ir skirtingos frakcijos granulių kiekio įtaka
termoizoliacinio sukietėjusio kompozito savybėms Atlikti moksliniai tyrimai leido parinkti
formavimo mišinių maišymo trukmę sudėtiniu komponentų padavimo į formavimo mišinio
paruošimo maišyklę eiliškumą rišiklio rišimosi laikus įvertinant priedų poveikį cemento mineralų
hidratacijos procesui Nustatyta kad pradiniame etape reikia vandenyje permaišyti orą įtraukiatį ir
mišinį plastifikuojanti priedus ir cementą po to maišyti PPS smulkius trupinius ir tik po to į
formavimo mišinių paruošimo maišyklę dėti PS granules Bendra formavimo mišinio paruošimo
trukmė siekia 7 ndash 10 min Laboratorinėmis salygomis paruoštu formavimo mišiniu buvo užpildomos
bandinių formavimui skirtos formos Suformuoti bandiniai iš formų buvo išimami po 12 val
sudedami į polietileninius maišus ir natūraliose sąlygose buvo kietinami 28 paras
Kompozito bandinių fizikinės savybės bei sudėtinių kompozito komponentų tarpusavio jungties
pobūdis kontakto zonoje buvo nustatomos tiriant bandinius pagal galiojančius techninius
reikalavimus VGTU Termoizoliacijos instituto laboratorijose sukomplektuotomis naujausią įranga
Šių tyrimų rezultatai yra pateikiami ataskaitoje plačiau aprašant termoizoliacinio kompozito fizikines
savybes
Darbe buvo sprendžiamas ir armuotų termoizoliacinių lakštų ir jų gamybos technologijos sukūrimas
Lakštų prototipu buvo parinkta dekoratyvinio apdailos laksto konstrukcija sukurta projekto vadovo
ir apginta Lietuvos patentu Nr 4599 Toks techninis sprendimas leido termoizoliacinio kompozito
sluoksnį iš abiejų pusių armuoti stiklo audinio tinkleliu ir sukurti padidinto atsparumo lenkimui
termoizoliacinį lakštą Moksliniais tyrimais buvo nustatyta kad lakštų konstrukcijose galima naudoti
tik 2-8 mm dydžio pūsto stiklo granules o cementine tešlą galima modifikuoti MK priedų iki 30
nuo cemento masės Stiklo audinio tinklelį galima panardinti į cementinės tešlos ir smulkių PS
granulių mišinį esant granulių užpildo kiekiui ne didesniam kaip 50 tešlos mišinio tūrio Optimalus
armuojančių stiklo audinio tinklelių akučių dydis 45times45 mm užtikrinantis sluoksnių esančių
abiejuose tinklelio pusėse stabilią jungtį
Lakštų gamybos išmatavimus lemia gaminami armuojančių tinklelių matmenys Esant tinklo kilimo
pločiui 1000 mm automatiškai išsisprendžia ir lakštų plotis kuris gali būti 500 mm arba 10 m Esant
kitam lakšto pločiui reikalingas tinklelio jungimas kas didina gamybos proceso imlumą ir gamybos
kaštus
Sukurta laboratorinė lakštų gamybos technologija kurioje yra numatyta sekančios operacijos
išvardintos eilės tvarka modifikuotos cementinės tešlos užpilimas ant formos dugno tolygus
cementinės masės paskleidimas armuojančio apatinio tinklelio įspaudimas į cementinę masę
termoizoliacinio cementinio formavimo masės sluoksnio užpilimas į formą ir jos tolygus
paskirstymas viršutinio armuojančio tinklelio uždėjimas ant viršutinio termoizoliacinio kompozito
formavimo masės paviršiaus viršutinio tinklelio dengimas cementine mase jos tolygus paskirstymas
ir įspaudimas į tinklelio akutes Tokiu būdu pagamintas lakštas turi lygų apatinį paviršių ir grubų
25
viršutinį Panaudojus lakštus klojinių konstrukcijose lygus paviršius formuoja galutinai išlygintą
sienos plokštumą reikalaujančią minimalių darbo sąnaudų paviršiaus apdailai Išorinių apdailos
lakštų paviršiaus formavimas bus sprendžiamas ateityje
Įvertinant lakšto paskirtį galime konstatuoti kad termoizoliacines lakšto sąvybes lemia užpildo
granulių kompaktiškas pasiskirstymas lakšto termoizoliacineme sluoksnyje Stambios granulės turi
formuoti karkasą liesdamosios tarpusavyje o tarpai tarp jų turi būti ūžpildyti smulkios frakcijos PPS
trupinių granulėmis Reikia stengtis kad būtų kuo mažiau neužpildytų oro tarpų Lakšto
termoizoliacines sąvybes gerina smulkios frakcijos PS granulių kiekis esantis modifikuotoje
cementinėje tešloje iki 50 tūrio
Lakšto lenkimo stipriui didžiausios įtakos turi armuojančio tinklelio akučių dydis tinklelio sukibimas
su cementine tešla užpildo granulių stabili tarpusavio jungtis bei paties lakšto storis Skaitome kad
mažiausias lakšto storis galėtų būti 25 mm
Pirmais metais viešinant projektą buvo parengtas mokslinis straipsnis apie įvairių priedų poveikį
cementinės matricos porizacijai Be priedų poveikio buvo atsižvelgta į formavimo mišinio maišymo
trukmę Medžiaga apie matricos porėtumo didinimo būdus išsamiai pateikta publikacijoje o
ataskaitoje pateikiama tik nuoroda į straipsnyje pateikiamus tyrimo rezultatus
Žurnale ldquoMokslas ir technikardquo yra supažindinama Lietuvos visuomenė apie Eureka projekto
partnerius projekto tikslus kuriuos turėtų įgyvendinti kiekvienas partneris atskirai darbus
koordinuojant VGTU projekto vadovui Pateikiama projekto trukmė bei nurodomi finansavimo
šaltiniai tame tarpe ir iš Europos struktūrinių fondo lėšų
26
6 Tyrimų mokslinė vertė
Mokslinę liekamąją vertę turi modifikuojančių priedų poveikio cementinės matricos mišinio bei
akmens poretumui tyrimai Ištirta pucolaninio priedo pūsto stiklo gamybos atliekos ndash metakaolino
poveikis cementinės matricos tankiui cemento mineralų hidratacijos procesui mišinio klampai bei
poreto cementinio akmens fizikinėms sąvybėms Ši priklausomybė sujungta kartu su orą įtraukiančiu
ir plastifikuojančių priedų panaudojimu modifikuojant cementinę tešląTyrimų rezultatai yra
apibendrinti moksliniame straipsnyje išsiūstame į Oksfordo universiteto žurnalą bdquoConstruction and
Building Materialsldquo
Porėtų užpildo granulių granuliometrinės sudėties ir jų frakcijų santykis bei porizuotos matricos
kiekio poveikis cementinio termoizoliacinio kompozito savybėms bus apgintas Lietuvos patentu su
tolesniu patentavimu ES
Cementinio termoizoliacinio kompozito ir jo gamybos technologijos sukūrimas leis statyti kokybiškai
naujus namus artimus pasyvaus namo koncepcijos keliamiems reikalavimams
27
7 Išvados ir rekomendacijos
1 Nustatyta kad kompleksinis (MK+FS40+OIP) priedas betonų mineralų hidratacijos procesą
cemento tešloje prailgina iki 1100 min pasiekdamas 60 degC egzoterminio efekto maksimalią
temperatūrą MK modifikuotos cemento tešlos hidratacijos procesas nežymiai pailgėja nors dėl
papildomos pucolaninės reakcijos tarp MK ir cemento hidratacijos produktų egzoterminio efekto
maksimali temperatūra pakyla 8 degC
2 Ištirta kad kompleksinio priedo (FS40+OIP) poveikis mažinant cementinės tešlos tankį labiausiai
pastebimas MK priedų modifikuotoje cementinėje tešloje Modifikuotos cementinės tešlos tankis
sumažėja 33 karto nuo 2158 kgm3 iki 714 kgm3 po 10 min mišinio maišymo Tai yra apie 29
mažesnis tankis nei maltu smėliu modifikuotos cementinės tešlos ir 32 mažesnis tankis nei gryno
cemento porizuotos tešlos Sukietėjusios tešlos ndash porėto betono tankis siekia apie 800 kgm3 tuo tarpu
gryno cementbetonio ndash 1150 kgm3 o maltu smėliu modifikuoto betono ndash 1200 kgm3 Šiuos pokyčius
galima paaiškinti lengvos sutirštintos struktūros formavimo mišinyje susidarymu ir OIP molekulių
adsorbuotų ant cemento dalelių paviršiaus pakankamos jungties suformuotu oro burbuliuku
užtikrinimas
3 Nustatyta kad pucolaniniu priedu MK modifikuota cementinė tešla kartu su kompleksiniais (FS40
ir OIP) priedais įtakoja papildomų naujadarų ndash kalcio hidrosilikatų susidarymą mikro struktūros
pokyčius užtikrinančius submikrokristalinę struktūrą cementinėje matricoje Tai užtikrina mažo
tankio porėto betono pakankamą stiprumą 800 kgm3 tankio porėto betono gniuždymo stipris siekia
25 MPa o lenkimo stipris 10 MPa
4 Nustatyta optimali porėtų užpildo granulių granuliometrinė sudėtis bei jų kiekis termoizoliaciniame
kompozite Didžiausią dalį užpildo - 35 tūrio sudaro stambios PS granulės (8-16 mm) Vidutinio
dydžio (4-8 mm) PS granulės ir smulkios iki 2 mm dydžio PPS trupintos granulės sudaro po 15
kompozito tūrio kas leidžia užpildyti tarpus tarp stambių granulių ir suformuoti kompaktiškai
užpildyta kompozito struktūrą Sukurtas cementinis termoizoliacinis kompozitas kurio sudėtis
modifikuota 10 metakaolino priedo jam pagaminti panaudotas 70 kgm3 rišamosios medžiagos
kiekis Cementinio termoizoliacinio kompozito šilumos laidumo koeficientas siekia 007Wm∙K
esant tankiui 245 kgm3 ir gniuždymo stipriui apie 02 MPa
5 Sukurta lakšto apdailinio sluoksnio modifikuoto specialiais priedais formavimo mišinio sudėtis
kurioje 90 rišamosios medžiagos (RM) masės sudaro portlandcementis ir 10 - MK o kompozito
RM ir smulkių iki 2 mm stambumo PS granulių tūrių santykis sausame mišinyje yra 11 Sukietėjusio
skiedinio tankis 1420 kgm3 gniuždymo stipris 38 MPa
6 Nustatytas porėtų užpildų PS ir PPS granuliometrinės sudėties ir jų tūrių santykio poveikis
termoizoliacinio lakšto vidutinio sluoksnio struktūrai ir savybėms Mažiausia kompozito šilumos
laidumo koeficiento vertė (0075 Wm∙K) gaunama tuo atveju kai pūsto stiklo 4divide8 mm frakcijos
granulės padengtos porizuota cementine tešla (esant cemento sąnaudom ne daugiau kaip 100 kgm3)
tarpusavyje jungiasi lietimosi taškuose ir formuoja standų kompozito bdquokarkasąldquo o analogiškai
padengtos smulkios (iki 2 mm stambumo) PPS granulės užpildo laisvus tarpus tarp stambesnių PS
granulių (esant PS ir PPS tūrių santykiui 31) tokiu būdu išvengiant tiesioginių šalčio tiltelių per
porizuotą matricą
28
8 Literatūra
Antonovič V Goberis S The effect of different admixture of the properties of refractory conerefe
with portland cement Material science (Medžiagotyra) 4(9) 2003 379-382 p
Asthana R Kumar ADahotre N B2006 Materials Processing and Manufacturing Science
Amsterdam Butterworth-Heinemann 628 p
bdquoAstra ndash polskaldquo firmos tinklalapis internete httpwwwastra-polskacom
Brykov A S Kamaliev R T Mokeev M V 2010 Influence of ultradispersed silica on portland
cement hydration Russian Journal of Applied Chemistry 83(2) 208minus213
Capener J C-M 2009 Properties of Modern Rendering Systems Based on Mineral Binders
Modified by Organic Admixtures Concrete Repair Rehabilitation and Retrofitting II ndash Alexander et
al (eds) Taylor and Francis Group London 863 ndash 869
Davraz M Gunduz L 2005 Engineering properties of amorphous silica as a new natural pozzolan
for use in concrete Cement and Concrete Research 35(7) 1251ndash1261
Du L Folliard K J 2005Mechanisms of entrainment in concrete Cement and Concrete Research
35(8)1463 ndash 1471
Hernaudes-Olivares F Mayer-Lobo P 2011 Experimental Assessment of Comercial One-coat
Renders for Buildings Facades Construction and Building Materials 22 (1) pp 156 ndash 162
Hilal A AThom N H Dawson A R 2015 On void structure and strength of foamed concrete made
without with additives Construction and Building Materials 85 157 ndash 164
Houst Y F Bowen P Perche F Kauppi A Borget P Galmiche L Meins J F Lafuma F
Flatt R J Schober I Banfill P FG Swift D S Myrvold B O Petersenf B G Reknes K
2008 Design and function of novel superplasticizers for more durable high performance concrete
(Superplast Project) Cement and Concrete Research 38(10) 1197 ndash 1209
Hurley J A 2003 UK market survey for foam glas Published by The Waste and Resource Action
Programme The Old Academy 114 p Prieiga per internetą httpwwwwraporguk
Kligys M Laukaitis A Sinica M Sezemanas G Dranseika N 2008 Investigations into the fire
hazard of a composite made from aerated concrete and crushed expanded polystyrene waste
Mechanics of Composite Materials 44(2) 173 ndash 180
Kligys M 2009 Kompozitinės medžiagos iš poringosios cemento tešlos ir trupinto polistireninio
putplasčio gamybos technologija ir savybės Daktaro disertacija Vilnius 137 p
Landensivu J 2012 Durability properties and actual deterioration of Finish concrete fasades and
balcones Thesis for the degree of doctor of science in technology Tampere university of technology
117 p
Lauzon M Garcia-Ruiz P A 2009 Evaluation of Capillary Water Absorbtion in Rendering Mortars
with Powdered Waterproofing Additives Construction and Building Materials 23 (10) 3287 ndash 3291
Lianxiang D Kevin J 2005 Mechanizm of air entrainment in concrete Cement and Concrete
research (35) 1463-1471 p
Limbachiya M Meddah M S Fotiadou S 2012 Performance of granulated foam glass concrete
Construction and Building materials 28(1) 759ndash768
LST EN 197-12011 Cementas 1 dalis Įprastinių cementų sudėtis techniniai reikalavimai ir atitikties
kriterijai
LST EN 196-62010 Cemento bandymų metodai 6 dalis Smulkumo nustatymas
29
LST EN 196-32005 Cemento bandymų metodai 3 dalis Rišimosi trukmių ir tūrio pastovumo
nustatymas
LST EN 933-12002 Užpildų geometrinių savybių nustatymo metodai 1 dalis Granulometrinės
sudėties nustatymas Sijojimo metodas
LST EN 933-22001 Užpildų geometrinių savybių nustatymo metodai 2 dalis Granulometrinės
sudėties nustatymas Analiziniai sietai Vardiniai akelių matmenys
LST ISO 3310-12003 Laboratoriniai sietai Techniniai reikalavimai ir bandymai 1 dalis
Laboratoriniai pinto metalinio vielinio tinkle sietai (tpt ISO 3310-12000) LST EN 1097-62003
Užpildų mechaninių ir fizikinių savybių nustatymo metodai 6 dalis Dalelių tankio ir įmirkio
nustatymas
LST EN 1015-3+A12004 Methods of Test for Mortar for Masonry ndash Part 3 Determination of
Consistence of Fresh Mortar (by Flow Table)
LST EN 1015-102004 Methods of Test for Mortar for Masonry ndash Part 10 Determination of Dry
Bulk Density of Hardened Mortar
LST EN 1015-112002 Methods of Test for Mortar for Masonary ndash Part 11 Determination of
Flexural and Compressive Strength of Hardened Mortar
LST EN 1015-182003 Methods of Test for Mortar for Masonary ndash Part 18 Determination of Water
Absorption Coefficient Due to Capillary Action of Hardened Mortar
LST EN 1015-122004 Methods of Test for Mortar for Masonary ndash Part 18 Determination of
Adhesive Strength of Hardened Rendering and Plastering Mortars on Substrates
LST EN 120892013 Statybiniai termoizoliaciniai gaminiai Elgsenos lenkiant nustatymas
LST EN 16022013 Statybiniai termoizoliaciniai gaminiaiTariamojo tankio nustatymas
LST EN 826 Statybinės termoizoliacines medžiagos Stiprio gniuždant nustatymas
LST EN 126642002 Šiluminės statybinių medžiagų ir gaminių charakteristikos Šiluminės varžos
nustatymas apsaugotos karštosios plokštės ir šilumos srauto matuoklio metodais Vidutinės ir mažos
šiluminės varžos sausi ir drėgni gaminiai
LST EN ISO 125712013 Hygrothermal Performance of Building Materials and Products -
Determination of Hygroscopic Sorption Properties
LST CENTS 772 -222006 Mūro gaminių bandymo metodai 22 dalis Keraminių mūro gaminių
atsparumo šalčiui nustatymas
LST L 1413112005 Statybinis skiedinys Bandymo metodai Atsparumo šalčiui nustatymas
LVS 203-22005 Sakret stiklo audinio armavimo tinklelis
Marčiukaitis G 2007 Statybinės medžiagos ir konstrukcijos Paskaitų konspektas Vilnius 88 p
Mисников O С Тимофеев АВ Черткова ЕЮ 2011 Гидрофобизация минеральных
дисперсных материалов добавками на основе торфа Труды Инсторфа 2 (55)15 ndash 33
Oğuzhan Keleştemur Bahar Demirel 2015 Effect of metakaolin on the corrosion resistance of
structural lightweight concrete Construction and Building Materials 81172 - 178
Quercia G Huumlsken G Brouwers H J 2012 Water demand of amorphous nanosilica and its
impact on the workability of cement paste Cement and Concrete Research 42(2) 344ndash357
Paruta V A Brynzin E I 2009 Manual on Designing and Erecting of Buildings using the Products
with Trademark UDK GAZOBETON Dnepropetrovsk 213 p
30
Ramachandran V S 1998 Superplasticizersproperties and applications in concrete Ottawa
Materials Technology LaboratoryCANMET
Ries J 2008 Structural lightweight aggregate and concrete Structure June 62-63
Ru Ji Zuotai Zhang Yang He Lili Liu Xidong Wang 2015Synthesis characterization and modeling
of new building insulation material using ceramic polishing waste residue Construction and Building
Materials 85 119 ndash 126
Сеземан Г Синица М Клигис М Шепутите-Юцике Ю Вайткус С Мечай А 2013
Цементные строительные композиты на основе лёгких заполнителей из техногенного сырья
Материалы международной научно ndash технической конференции laquo Наука и технология
строительных материалов состояние и перспектива их развития raquo 27-29 ноября Минск
БГТУ 21 ndash 24
Sezemanas G Sinica M Zacharčenko P Pivenj N Mikulskis D Kligys M 2013 Influence
of zeolite additive on the properties of plaster used for external walls from autoclaved aerated
concrete Materials Science (Medžiagotyra) 19(2) 222ndash229
Синица М Шепутите-Юцике Ю Сеземан Г Клигис М Мечай А 2013 Особенности
выполнения ограждающих конструкций с использованием заливной теплоизоляции на основе
гранул вспученного стекла Материалы международной научноndash технической конференции laquo
Наука и технология строительных материалов состояние и перспектива их развития raquo 27-29
ноября Минск БГТУ 69 ndash 72
Sinica MSezemanas GKligys M Česokas S 2007 Investigation of hydro ndash and higro ndash sorption
properties of silicate masonry products Materials Science (Medžiagotyra) 13(3) 229ndash 234
Sinica M Sezemanas G Chesnauskas V 2005 Influence of Air Absorbing Additive on Plaster
Layer Properties Designated to Cover Partions Built from Autoclave Porous Concrete Blocks
Chemical Technology (Cheminė technologija) 4 (38) 91 ndash 95
Sinica M Laukaitis A Sezemanas G Kligys M 2008 Operational Properties of a Heat-insulation
Composite with Expanded Polystyrene Crumbs Mechanics of Composite Materials 4 (44) 415 ndash 424
Sinica M Sezeman G Mikulskis D Kligys M Česnauskas V Zacharčenko P Kuprijenko
P Ščerbina N Pivenj N 2009 Investigation of the composite material with inclusions of
autoclaved aerated concrete chips Materials science 15 ( 4) 356ndash362
Sinica M Sezeman G Zakharchenko P 2012 Daugiasluoksnė lauko atitvara ir jos džiovinimo
būdas Patentas LT5837B
Стерлятов АН 2007 Совместный тепло- и влаго- перенос в ограждающих конструкциях
зданий из газобетона Дисертация кандидата технических наук Новосибиpск 167 с
Tobon J I Paya Jordy Restrepo O J 2015 Study of durability of portland cement mortars blended
with silica nanoparticles Construction and Building Materials 80 92 - 97
STR 205012005 Pastatų atitvarų šiluminė technika Statybos technikos reglamentai Statybos ir
urbanistikos ministerija Vilnius 2005 109p
STR 201102007 Išorės tinkuojamos sudėtinės termoizoliacinės sistemos Statybos technikos
reglamentai Statybos ir urbanistikos ministerija Vilnius 2007 p
Šadauskienė J Ramanauskas J Stankevičius V 2003 Effect of hydrophobicmaterials on water
impermeability and drying of finish brick mansory Material science (medžiagotyra) 9 (1) 94 - 98
Ungkoon Y Sittipunt Ch Namprakai P Jetipattaranat W Kim KS Charinpanitkul T 2007
Analysis of microstructure and properties of autoclaved aerated concrete wall construction materials
Journal of Industrial and Engineering Chemistry 13(7) 1103ndash1108
31
Weigler H Karl S 1980 Structural lightweight aggregate concrete with reduced density-
lightweight aggregate foamed concrete The International Journal of Lightweight Concrete 2 101ndash
104
Xu Y Chung D D L 1999a Effect of admixtures on the thermal and thermomechanical behaviour
of cement paste ACI Materials Journal 96(4) 455minus461
Xu Y Chung D D L 2000a Improving silica fume cement by using silane Cement and Concrete
Research 30(8) 1305- 1311
Zain M F M Safiuddin Md Mahmud H 2000 Developement of high performance concrete
using silica fume at relatively high water-binder rations Cement and Concrete Research 30(9) 1501
ndash 1505
Захарченко П Синица М Сеземан Г Чеснаускас В 2009 Изменение влажности стеновых
конструкций из ячеистобетонных блоков с системой скреплённой теплоизоляции Будiвельнi
матерiали вироби та санiтарна технiка науково-технiчний збiрник Киев Товариство
laquoЗнаниеraquo Украiни (23) 50 ndash 53234
32
9 Komandiruočių ataskaita
Vykdant kalendoriniame plane numatytus darbus buvo du kartus važiuota į Čekija pas Projekto
partnerius
Su Projekto partneriais iš Čekijos buvo bendraujama elektroniniu paštu per skaipą bei betarpiškai
susitinkant komandiruočiu metu
2014-11-2 iki 11-6 d du projekte dalyvaujantys mokslininkai ndash Projekto koordinatorius Marijonas
Sinica ir vyriausiasis mokslo darbuotojas Sigitas Vėjelis vyko į Prahą bei Libereco technikos
universitetus pas Projekto partnerius ndash mokslininkus Eva Burgetova ir Janą Novaką Susitikimo metu
numatėme bendrus darbus kuriuos turėtume atlikti vykdant Eureka Projektą Mokslinės dalies
vadove Eva Burgetova sutiko būti mūsų Projekto doktorantės Jurgos Šeputytės-Jucikės praktikos
Prahos technikos universitete vadove Praktikos metu kartu su vadove buvo atliekami cementinio
termoizoliacinio kompozito struktūrinia tyrimai įvertinant sudėtinių komponentų tarpusavio jungties
pobūdį Libereco technikos universitete su Projekto partneriu Janu Novaku aptarėme
bendradarbiavimo galimybes kartu atliekant akustinių perdangų smūginių garsų slopinimo sistemų
tyrimus Susitikimuose dalyvavo ūkio subjekto atstovas ndash Projekto partneris Vaclovas Vachuška
2015-05-19 iki 05 -24 d į komandiruotę vyko 3 Projekte dalyvaujantys mokslininkai- M Sinica vyr
mokslo darbuotojas Modestas Kligys tyrėja-doktorantė Jurga Šeputytė ndash Jucikė Komandiruotės
tikslas buvo pratęsti bendradarbiavimą tarp Pojekto partnerių Buvo nuvežti Lietuvoje suformuoti
bandiniai kad Libereco universitete būtų galima atlikti triukšmo slopinimo sistemos elementų
dinaminio standžio matavimus Šie tyrimai yra tęsiami Komandiruočių metu Čekijos ūkio subjekto
atstovas Vaclovas Vachuška supažindino su porėtų granulių gamyba iš maltų šlako atliekų ir kartu
numatėme jų panaudojimo galimybę akustinių grindų konstrukcijose bei sieninių panelių gamyboje
20
16 pav Apdailinio sluoksnio tankio priklausomybė nuo PS granulių tūrio formavimo mišinyje
1 ndash 0 2 ndash 25 3 ndash 50
17 pav Apdailinio sluoksnio gniuždymo stiprio priklausomybė nuo PS granulių tūrio formavimo mišinyje
1 ndash 0 2 ndash 25 3 ndash 50
18 pav Apdailinio sluoksnio lenkimo stiprio priklausomybė nuo PS granulių tūrio formavimo mišinyje
1 ndash 0 2 ndash 25 3 ndash 50
Gauti duomenys rodo kad sukietėjusio skiedinio tankis ir stiprumas proporcingai mažėja nuo PS
granulių tūrio didėjimo formavimo mišinyje Optimalus PS užpildo kiekis buvo nustatytas lyginant
suformuotų plokštelių fasado paviršius (19 pav)
21
19 pav Apdailinio sluoksnio paviršiaus kokybės priklausomybė nuo PS granulių tūrio formavimo
mišinyje 1 ndash 25 2 ndash 50 3- 60 4 ndash 75
Vizualiai lyginant gautų paviršių kokybę galima teigti kad PS granulių tūris formavimo mišinyje
turi būti ne didesnis kaip 50
34 Porėtų PS granulių dydžio poveikis lakšto termoizoliacinio sluoksnio fizikinėms
mechaninėms savybėms
Nustatant PS granulių dydį iš pradžių buvo panaudotos ir stambiosios (8divide16 mm) frakcijos granulės
tačiau tokio kompozito sukibimas su apdailinio sluoksnio stiklo tinkleliu nebuvo kokybiškas dėl
stambių neužpildytų cementine tešla ertmių tarp užpildo granulių Dėl šios priežasties šių bandinių
lenkimo stipris nesiekdavo net 01 MPa o pats bandinys išsisluoksniuodavo (20 pav) tuo tarpu
vidutinės (4divide8 mm) ir smulkiosios (iki 2 mm) PS frakcijos bandiniai po bandymo likdavo
neišsisluoksniavę Norint pagerinti badinių su stambiąja PS frakcija sukibimą su tinkleliu teko
naudoti daugiau cementinės tešlos glaistant ja ant tinklelio paviršiaus nes tešla prasmukdavo pro
tinklelio akutes į ertmes tarp stambiosios frakcijos granulių kas blogino kompozito termoizoliacines
savybes Todėl stambiosios frakcijos granulių tolesniuose tyrimuose teko atsisakyti 6 lentelėje
pateiktos tirtų kompozitų savybių vertės Geriausiomis termoizoliacinėmis savybėmis pasižymi LV
ndash 7 sudėties kompozitas kurio šilumos laidumo koeficientas turi mažiausią vertę ndash 0075 WmmiddotK o
jo stipruminės savybės ne žymiai nusileidžia kitų kompozitų su didesniu RM kiekiu savybėms 20
pav pateikta kompozito bandinių struktūra su stambiosios ir smulkiosios PS frakcijų granulėmis
20 pav Termoizoliacinio sluoksnio bandinių vaizdas po lenkimo stiprio nustatymo bandiniai su stambia PS granulių frakcija (be numeracijos) smulkiosios ir vidutinės frakcijos bandiniai
pažymėti 32 ir 52
22
6 lentelė Kompozitų su porėtais užpildais savybės
Kompozitų šifrai atitinka 3 lentelės šiframs
Lenkimo stipris buvo nustatomas bandant prizmes su įtvirtintu iš abiejų pusių stiklo audinio tinkleliu
a b
21 pav Lakšto termoizoliacinio sluoksnio struktūra kai užpildą sudaro PPS (30 visų užpildo tūrio)
ir PS granulės a ndash stambiosios frakcijos b ndash smulkiosios frakcijos (LV ndash 5) sudėtis ir smulkiosios ndash
vidutinės frakcijos (LV- 7) sudėtis
Kompozito
šifras
Sausasis tankis
kgm3
Gniuždymo
stipris MPa
Lenkimo stipris
MPa
Šilumos laidumo
koeficientas 10
W(mK)
LV-1 420 065 070 0135
LV-2
LV -3
LV-4
LV-5
LV-6
LV-7
385
375
355
330
280
240
060
055
050
050
045
040
065
050
050
045
040
030
0130
0125
0100
0090
0080
0075
23
4 Bendradarbiavimas su projekto partneriais
Glaudžiausias bendradarbiavimas buvo vykdomas su Projekto partneriu iš Lietuvos ndash UAB ldquoElnet
Grouprdquo Ūkio subjektas pastoviai buvo supažindinamas su vykdomais moksliniais tyrimais bei
gautais tyrimų rezultatais Buvo diskutuojama kaip būtų galima juos įgyvendinti praktikoje Darbų
pasiskirstimas tarp Projekto partnerių reikalauja tampraus bendradarbiavimo kad ūkio subjektas
galėtų sukurti technologinę įrangą sugebančia pasiekti tyrimais nustatytus cementinio
termoizoliacinio kompozito technologinius parametrus Kartu buvo išbandomi technologinių
įrengimų ndash maišyklės formavimo mišinio sudėtinių komponentų maišymo principas bei darbinio
maišyklės veleno konstrukcija Daug problėmų kėlė paruošto mišinio transportavimas lanksčių žarnų
pagalba į tarpą tarp klojinių Cementinio termoizoliacinio kompozito sudėtiniai komponentai ndash
užpildo granulės (padengtos apvalios pūsto stiklo tuščiavidurės formos kevalu) turi nedidelį
atsparūmą gniuždymui ir veikiant didesnei spaudimo jėgai turi galimybę suirti Bendradarbiaujant
su Slovakijos firma bdquoSTROJSTAV CMldquo ši problema buvo išspręsta
Su Projekto partneriais iš Čekijos buvo bendraujama elektroniniu paštu per skaipą bei betarpiškai
susitinkant komandiruočiu metu Pirmoje komandiruotėje buvome susitikę su mokslinės dalies
vadove Eva Navratilova kuri sutiko būti mūsų Projekto doktorantės Jurgos Šeputytės-Jucikės
praktikos Prahos technikos universitete vadove Praktikos metu kartu su vadove buvo atliekami
cementinio termoizoliacinio kompozito struktūrinia tyrimai įvertinant sudėtinių komponentų
tarpusavio jungties pobūdį Libereco technikos universitete su Projekto partneriu Janu Novaku
aptarėme bendradarbiavimo galimybes kartu atliekant akustinių perdangų smūginių garsų slopinimo
sistemų tyrimus Lietuvoje buvo suformuoti bandiniai o Libereco universitete atliekami triukšmo
slopinimo sistemos elementų dinaminio standžio matavimai Šie tyrimai yra tęsiami Komandiruočių
metu Čekijos ūkio subjekto atstovas Vaclovas Vachuška supažindino su poretų granulių gamyba iš
maltų šlako atliekų ir kartu numatėme jų panaudojimo galimybę akustinių grindų konstrukcijose bei
sieninių panelių gamyboje Bendradarbiavimas tarp partneriu bus tęsiamas per visą Projekto
vykdymo laikotarpį
24
5 Projekto etapai ir tarpiniai rezultatai
Pirmame projekto etape turėjome parinkti termoizoliacinio cementinio kompozito skirto sienų
konstrukcijoms formavimo mišinio parametrus Darbo eigoje nustatyta kad termoizoliacinio
cementinio kompozito matrica turi sudaryti porizuota cementinė tešla modifikuota pūsto stiklo
gamybos atlieka ndash metakaolino priedu Kompozito užpildu kuris sudaro 100 tūrio yra
kombinuotos PS granulės pagamintos iš stiklo duženų miltų ir polistireninės taros susmulkinti
trupiniai PS granulės yra skirtingų frakcijų nuo 4 iki 16 mm dydžio ir kompozite tartusavyje liečiasi
tokiu būdu suformuodami termoizoliacinės medžiagos bdquokarkasąldquo PPS smulkūs trupiniai užpildo
tarpus tarp PS granulių ir tokiu būdu mažino laisvo oro erdvę kompozito struktūroje Šis faktorius
turi tiesioginę įtaką kompozito šilumos laidumo vertei Kompozito užpildas tarpusavyje jungiamas
plonu porizuotos modifikuotos cementinės tešlos sluoksniu Taip yra gaunamas lengvas cementinis
termoizoliacinis kompozitas kurio tankis siekia 230 ndash 250 kgm3 šilumos laidumo koeficientas yra
apie 007 WmmiddotK gniuždymo stipris apie 03 MPa
Kitas uždavinys buvo sukurti termoizoliacinio cementinio kompozito gamybos technologiją
Sprendžiant šią užduotį buvo ištirtas modifikuojančių priedų ir jų maišymo trukmės poveikis
cementinės matricos savybėms rišamosios medžiagos ir skirtingos frakcijos granulių kiekio įtaka
termoizoliacinio sukietėjusio kompozito savybėms Atlikti moksliniai tyrimai leido parinkti
formavimo mišinių maišymo trukmę sudėtiniu komponentų padavimo į formavimo mišinio
paruošimo maišyklę eiliškumą rišiklio rišimosi laikus įvertinant priedų poveikį cemento mineralų
hidratacijos procesui Nustatyta kad pradiniame etape reikia vandenyje permaišyti orą įtraukiatį ir
mišinį plastifikuojanti priedus ir cementą po to maišyti PPS smulkius trupinius ir tik po to į
formavimo mišinių paruošimo maišyklę dėti PS granules Bendra formavimo mišinio paruošimo
trukmė siekia 7 ndash 10 min Laboratorinėmis salygomis paruoštu formavimo mišiniu buvo užpildomos
bandinių formavimui skirtos formos Suformuoti bandiniai iš formų buvo išimami po 12 val
sudedami į polietileninius maišus ir natūraliose sąlygose buvo kietinami 28 paras
Kompozito bandinių fizikinės savybės bei sudėtinių kompozito komponentų tarpusavio jungties
pobūdis kontakto zonoje buvo nustatomos tiriant bandinius pagal galiojančius techninius
reikalavimus VGTU Termoizoliacijos instituto laboratorijose sukomplektuotomis naujausią įranga
Šių tyrimų rezultatai yra pateikiami ataskaitoje plačiau aprašant termoizoliacinio kompozito fizikines
savybes
Darbe buvo sprendžiamas ir armuotų termoizoliacinių lakštų ir jų gamybos technologijos sukūrimas
Lakštų prototipu buvo parinkta dekoratyvinio apdailos laksto konstrukcija sukurta projekto vadovo
ir apginta Lietuvos patentu Nr 4599 Toks techninis sprendimas leido termoizoliacinio kompozito
sluoksnį iš abiejų pusių armuoti stiklo audinio tinkleliu ir sukurti padidinto atsparumo lenkimui
termoizoliacinį lakštą Moksliniais tyrimais buvo nustatyta kad lakštų konstrukcijose galima naudoti
tik 2-8 mm dydžio pūsto stiklo granules o cementine tešlą galima modifikuoti MK priedų iki 30
nuo cemento masės Stiklo audinio tinklelį galima panardinti į cementinės tešlos ir smulkių PS
granulių mišinį esant granulių užpildo kiekiui ne didesniam kaip 50 tešlos mišinio tūrio Optimalus
armuojančių stiklo audinio tinklelių akučių dydis 45times45 mm užtikrinantis sluoksnių esančių
abiejuose tinklelio pusėse stabilią jungtį
Lakštų gamybos išmatavimus lemia gaminami armuojančių tinklelių matmenys Esant tinklo kilimo
pločiui 1000 mm automatiškai išsisprendžia ir lakštų plotis kuris gali būti 500 mm arba 10 m Esant
kitam lakšto pločiui reikalingas tinklelio jungimas kas didina gamybos proceso imlumą ir gamybos
kaštus
Sukurta laboratorinė lakštų gamybos technologija kurioje yra numatyta sekančios operacijos
išvardintos eilės tvarka modifikuotos cementinės tešlos užpilimas ant formos dugno tolygus
cementinės masės paskleidimas armuojančio apatinio tinklelio įspaudimas į cementinę masę
termoizoliacinio cementinio formavimo masės sluoksnio užpilimas į formą ir jos tolygus
paskirstymas viršutinio armuojančio tinklelio uždėjimas ant viršutinio termoizoliacinio kompozito
formavimo masės paviršiaus viršutinio tinklelio dengimas cementine mase jos tolygus paskirstymas
ir įspaudimas į tinklelio akutes Tokiu būdu pagamintas lakštas turi lygų apatinį paviršių ir grubų
25
viršutinį Panaudojus lakštus klojinių konstrukcijose lygus paviršius formuoja galutinai išlygintą
sienos plokštumą reikalaujančią minimalių darbo sąnaudų paviršiaus apdailai Išorinių apdailos
lakštų paviršiaus formavimas bus sprendžiamas ateityje
Įvertinant lakšto paskirtį galime konstatuoti kad termoizoliacines lakšto sąvybes lemia užpildo
granulių kompaktiškas pasiskirstymas lakšto termoizoliacineme sluoksnyje Stambios granulės turi
formuoti karkasą liesdamosios tarpusavyje o tarpai tarp jų turi būti ūžpildyti smulkios frakcijos PPS
trupinių granulėmis Reikia stengtis kad būtų kuo mažiau neužpildytų oro tarpų Lakšto
termoizoliacines sąvybes gerina smulkios frakcijos PS granulių kiekis esantis modifikuotoje
cementinėje tešloje iki 50 tūrio
Lakšto lenkimo stipriui didžiausios įtakos turi armuojančio tinklelio akučių dydis tinklelio sukibimas
su cementine tešla užpildo granulių stabili tarpusavio jungtis bei paties lakšto storis Skaitome kad
mažiausias lakšto storis galėtų būti 25 mm
Pirmais metais viešinant projektą buvo parengtas mokslinis straipsnis apie įvairių priedų poveikį
cementinės matricos porizacijai Be priedų poveikio buvo atsižvelgta į formavimo mišinio maišymo
trukmę Medžiaga apie matricos porėtumo didinimo būdus išsamiai pateikta publikacijoje o
ataskaitoje pateikiama tik nuoroda į straipsnyje pateikiamus tyrimo rezultatus
Žurnale ldquoMokslas ir technikardquo yra supažindinama Lietuvos visuomenė apie Eureka projekto
partnerius projekto tikslus kuriuos turėtų įgyvendinti kiekvienas partneris atskirai darbus
koordinuojant VGTU projekto vadovui Pateikiama projekto trukmė bei nurodomi finansavimo
šaltiniai tame tarpe ir iš Europos struktūrinių fondo lėšų
26
6 Tyrimų mokslinė vertė
Mokslinę liekamąją vertę turi modifikuojančių priedų poveikio cementinės matricos mišinio bei
akmens poretumui tyrimai Ištirta pucolaninio priedo pūsto stiklo gamybos atliekos ndash metakaolino
poveikis cementinės matricos tankiui cemento mineralų hidratacijos procesui mišinio klampai bei
poreto cementinio akmens fizikinėms sąvybėms Ši priklausomybė sujungta kartu su orą įtraukiančiu
ir plastifikuojančių priedų panaudojimu modifikuojant cementinę tešląTyrimų rezultatai yra
apibendrinti moksliniame straipsnyje išsiūstame į Oksfordo universiteto žurnalą bdquoConstruction and
Building Materialsldquo
Porėtų užpildo granulių granuliometrinės sudėties ir jų frakcijų santykis bei porizuotos matricos
kiekio poveikis cementinio termoizoliacinio kompozito savybėms bus apgintas Lietuvos patentu su
tolesniu patentavimu ES
Cementinio termoizoliacinio kompozito ir jo gamybos technologijos sukūrimas leis statyti kokybiškai
naujus namus artimus pasyvaus namo koncepcijos keliamiems reikalavimams
27
7 Išvados ir rekomendacijos
1 Nustatyta kad kompleksinis (MK+FS40+OIP) priedas betonų mineralų hidratacijos procesą
cemento tešloje prailgina iki 1100 min pasiekdamas 60 degC egzoterminio efekto maksimalią
temperatūrą MK modifikuotos cemento tešlos hidratacijos procesas nežymiai pailgėja nors dėl
papildomos pucolaninės reakcijos tarp MK ir cemento hidratacijos produktų egzoterminio efekto
maksimali temperatūra pakyla 8 degC
2 Ištirta kad kompleksinio priedo (FS40+OIP) poveikis mažinant cementinės tešlos tankį labiausiai
pastebimas MK priedų modifikuotoje cementinėje tešloje Modifikuotos cementinės tešlos tankis
sumažėja 33 karto nuo 2158 kgm3 iki 714 kgm3 po 10 min mišinio maišymo Tai yra apie 29
mažesnis tankis nei maltu smėliu modifikuotos cementinės tešlos ir 32 mažesnis tankis nei gryno
cemento porizuotos tešlos Sukietėjusios tešlos ndash porėto betono tankis siekia apie 800 kgm3 tuo tarpu
gryno cementbetonio ndash 1150 kgm3 o maltu smėliu modifikuoto betono ndash 1200 kgm3 Šiuos pokyčius
galima paaiškinti lengvos sutirštintos struktūros formavimo mišinyje susidarymu ir OIP molekulių
adsorbuotų ant cemento dalelių paviršiaus pakankamos jungties suformuotu oro burbuliuku
užtikrinimas
3 Nustatyta kad pucolaniniu priedu MK modifikuota cementinė tešla kartu su kompleksiniais (FS40
ir OIP) priedais įtakoja papildomų naujadarų ndash kalcio hidrosilikatų susidarymą mikro struktūros
pokyčius užtikrinančius submikrokristalinę struktūrą cementinėje matricoje Tai užtikrina mažo
tankio porėto betono pakankamą stiprumą 800 kgm3 tankio porėto betono gniuždymo stipris siekia
25 MPa o lenkimo stipris 10 MPa
4 Nustatyta optimali porėtų užpildo granulių granuliometrinė sudėtis bei jų kiekis termoizoliaciniame
kompozite Didžiausią dalį užpildo - 35 tūrio sudaro stambios PS granulės (8-16 mm) Vidutinio
dydžio (4-8 mm) PS granulės ir smulkios iki 2 mm dydžio PPS trupintos granulės sudaro po 15
kompozito tūrio kas leidžia užpildyti tarpus tarp stambių granulių ir suformuoti kompaktiškai
užpildyta kompozito struktūrą Sukurtas cementinis termoizoliacinis kompozitas kurio sudėtis
modifikuota 10 metakaolino priedo jam pagaminti panaudotas 70 kgm3 rišamosios medžiagos
kiekis Cementinio termoizoliacinio kompozito šilumos laidumo koeficientas siekia 007Wm∙K
esant tankiui 245 kgm3 ir gniuždymo stipriui apie 02 MPa
5 Sukurta lakšto apdailinio sluoksnio modifikuoto specialiais priedais formavimo mišinio sudėtis
kurioje 90 rišamosios medžiagos (RM) masės sudaro portlandcementis ir 10 - MK o kompozito
RM ir smulkių iki 2 mm stambumo PS granulių tūrių santykis sausame mišinyje yra 11 Sukietėjusio
skiedinio tankis 1420 kgm3 gniuždymo stipris 38 MPa
6 Nustatytas porėtų užpildų PS ir PPS granuliometrinės sudėties ir jų tūrių santykio poveikis
termoizoliacinio lakšto vidutinio sluoksnio struktūrai ir savybėms Mažiausia kompozito šilumos
laidumo koeficiento vertė (0075 Wm∙K) gaunama tuo atveju kai pūsto stiklo 4divide8 mm frakcijos
granulės padengtos porizuota cementine tešla (esant cemento sąnaudom ne daugiau kaip 100 kgm3)
tarpusavyje jungiasi lietimosi taškuose ir formuoja standų kompozito bdquokarkasąldquo o analogiškai
padengtos smulkios (iki 2 mm stambumo) PPS granulės užpildo laisvus tarpus tarp stambesnių PS
granulių (esant PS ir PPS tūrių santykiui 31) tokiu būdu išvengiant tiesioginių šalčio tiltelių per
porizuotą matricą
28
8 Literatūra
Antonovič V Goberis S The effect of different admixture of the properties of refractory conerefe
with portland cement Material science (Medžiagotyra) 4(9) 2003 379-382 p
Asthana R Kumar ADahotre N B2006 Materials Processing and Manufacturing Science
Amsterdam Butterworth-Heinemann 628 p
bdquoAstra ndash polskaldquo firmos tinklalapis internete httpwwwastra-polskacom
Brykov A S Kamaliev R T Mokeev M V 2010 Influence of ultradispersed silica on portland
cement hydration Russian Journal of Applied Chemistry 83(2) 208minus213
Capener J C-M 2009 Properties of Modern Rendering Systems Based on Mineral Binders
Modified by Organic Admixtures Concrete Repair Rehabilitation and Retrofitting II ndash Alexander et
al (eds) Taylor and Francis Group London 863 ndash 869
Davraz M Gunduz L 2005 Engineering properties of amorphous silica as a new natural pozzolan
for use in concrete Cement and Concrete Research 35(7) 1251ndash1261
Du L Folliard K J 2005Mechanisms of entrainment in concrete Cement and Concrete Research
35(8)1463 ndash 1471
Hernaudes-Olivares F Mayer-Lobo P 2011 Experimental Assessment of Comercial One-coat
Renders for Buildings Facades Construction and Building Materials 22 (1) pp 156 ndash 162
Hilal A AThom N H Dawson A R 2015 On void structure and strength of foamed concrete made
without with additives Construction and Building Materials 85 157 ndash 164
Houst Y F Bowen P Perche F Kauppi A Borget P Galmiche L Meins J F Lafuma F
Flatt R J Schober I Banfill P FG Swift D S Myrvold B O Petersenf B G Reknes K
2008 Design and function of novel superplasticizers for more durable high performance concrete
(Superplast Project) Cement and Concrete Research 38(10) 1197 ndash 1209
Hurley J A 2003 UK market survey for foam glas Published by The Waste and Resource Action
Programme The Old Academy 114 p Prieiga per internetą httpwwwwraporguk
Kligys M Laukaitis A Sinica M Sezemanas G Dranseika N 2008 Investigations into the fire
hazard of a composite made from aerated concrete and crushed expanded polystyrene waste
Mechanics of Composite Materials 44(2) 173 ndash 180
Kligys M 2009 Kompozitinės medžiagos iš poringosios cemento tešlos ir trupinto polistireninio
putplasčio gamybos technologija ir savybės Daktaro disertacija Vilnius 137 p
Landensivu J 2012 Durability properties and actual deterioration of Finish concrete fasades and
balcones Thesis for the degree of doctor of science in technology Tampere university of technology
117 p
Lauzon M Garcia-Ruiz P A 2009 Evaluation of Capillary Water Absorbtion in Rendering Mortars
with Powdered Waterproofing Additives Construction and Building Materials 23 (10) 3287 ndash 3291
Lianxiang D Kevin J 2005 Mechanizm of air entrainment in concrete Cement and Concrete
research (35) 1463-1471 p
Limbachiya M Meddah M S Fotiadou S 2012 Performance of granulated foam glass concrete
Construction and Building materials 28(1) 759ndash768
LST EN 197-12011 Cementas 1 dalis Įprastinių cementų sudėtis techniniai reikalavimai ir atitikties
kriterijai
LST EN 196-62010 Cemento bandymų metodai 6 dalis Smulkumo nustatymas
29
LST EN 196-32005 Cemento bandymų metodai 3 dalis Rišimosi trukmių ir tūrio pastovumo
nustatymas
LST EN 933-12002 Užpildų geometrinių savybių nustatymo metodai 1 dalis Granulometrinės
sudėties nustatymas Sijojimo metodas
LST EN 933-22001 Užpildų geometrinių savybių nustatymo metodai 2 dalis Granulometrinės
sudėties nustatymas Analiziniai sietai Vardiniai akelių matmenys
LST ISO 3310-12003 Laboratoriniai sietai Techniniai reikalavimai ir bandymai 1 dalis
Laboratoriniai pinto metalinio vielinio tinkle sietai (tpt ISO 3310-12000) LST EN 1097-62003
Užpildų mechaninių ir fizikinių savybių nustatymo metodai 6 dalis Dalelių tankio ir įmirkio
nustatymas
LST EN 1015-3+A12004 Methods of Test for Mortar for Masonry ndash Part 3 Determination of
Consistence of Fresh Mortar (by Flow Table)
LST EN 1015-102004 Methods of Test for Mortar for Masonry ndash Part 10 Determination of Dry
Bulk Density of Hardened Mortar
LST EN 1015-112002 Methods of Test for Mortar for Masonary ndash Part 11 Determination of
Flexural and Compressive Strength of Hardened Mortar
LST EN 1015-182003 Methods of Test for Mortar for Masonary ndash Part 18 Determination of Water
Absorption Coefficient Due to Capillary Action of Hardened Mortar
LST EN 1015-122004 Methods of Test for Mortar for Masonary ndash Part 18 Determination of
Adhesive Strength of Hardened Rendering and Plastering Mortars on Substrates
LST EN 120892013 Statybiniai termoizoliaciniai gaminiai Elgsenos lenkiant nustatymas
LST EN 16022013 Statybiniai termoizoliaciniai gaminiaiTariamojo tankio nustatymas
LST EN 826 Statybinės termoizoliacines medžiagos Stiprio gniuždant nustatymas
LST EN 126642002 Šiluminės statybinių medžiagų ir gaminių charakteristikos Šiluminės varžos
nustatymas apsaugotos karštosios plokštės ir šilumos srauto matuoklio metodais Vidutinės ir mažos
šiluminės varžos sausi ir drėgni gaminiai
LST EN ISO 125712013 Hygrothermal Performance of Building Materials and Products -
Determination of Hygroscopic Sorption Properties
LST CENTS 772 -222006 Mūro gaminių bandymo metodai 22 dalis Keraminių mūro gaminių
atsparumo šalčiui nustatymas
LST L 1413112005 Statybinis skiedinys Bandymo metodai Atsparumo šalčiui nustatymas
LVS 203-22005 Sakret stiklo audinio armavimo tinklelis
Marčiukaitis G 2007 Statybinės medžiagos ir konstrukcijos Paskaitų konspektas Vilnius 88 p
Mисников O С Тимофеев АВ Черткова ЕЮ 2011 Гидрофобизация минеральных
дисперсных материалов добавками на основе торфа Труды Инсторфа 2 (55)15 ndash 33
Oğuzhan Keleştemur Bahar Demirel 2015 Effect of metakaolin on the corrosion resistance of
structural lightweight concrete Construction and Building Materials 81172 - 178
Quercia G Huumlsken G Brouwers H J 2012 Water demand of amorphous nanosilica and its
impact on the workability of cement paste Cement and Concrete Research 42(2) 344ndash357
Paruta V A Brynzin E I 2009 Manual on Designing and Erecting of Buildings using the Products
with Trademark UDK GAZOBETON Dnepropetrovsk 213 p
30
Ramachandran V S 1998 Superplasticizersproperties and applications in concrete Ottawa
Materials Technology LaboratoryCANMET
Ries J 2008 Structural lightweight aggregate and concrete Structure June 62-63
Ru Ji Zuotai Zhang Yang He Lili Liu Xidong Wang 2015Synthesis characterization and modeling
of new building insulation material using ceramic polishing waste residue Construction and Building
Materials 85 119 ndash 126
Сеземан Г Синица М Клигис М Шепутите-Юцике Ю Вайткус С Мечай А 2013
Цементные строительные композиты на основе лёгких заполнителей из техногенного сырья
Материалы международной научно ndash технической конференции laquo Наука и технология
строительных материалов состояние и перспектива их развития raquo 27-29 ноября Минск
БГТУ 21 ndash 24
Sezemanas G Sinica M Zacharčenko P Pivenj N Mikulskis D Kligys M 2013 Influence
of zeolite additive on the properties of plaster used for external walls from autoclaved aerated
concrete Materials Science (Medžiagotyra) 19(2) 222ndash229
Синица М Шепутите-Юцике Ю Сеземан Г Клигис М Мечай А 2013 Особенности
выполнения ограждающих конструкций с использованием заливной теплоизоляции на основе
гранул вспученного стекла Материалы международной научноndash технической конференции laquo
Наука и технология строительных материалов состояние и перспектива их развития raquo 27-29
ноября Минск БГТУ 69 ndash 72
Sinica MSezemanas GKligys M Česokas S 2007 Investigation of hydro ndash and higro ndash sorption
properties of silicate masonry products Materials Science (Medžiagotyra) 13(3) 229ndash 234
Sinica M Sezemanas G Chesnauskas V 2005 Influence of Air Absorbing Additive on Plaster
Layer Properties Designated to Cover Partions Built from Autoclave Porous Concrete Blocks
Chemical Technology (Cheminė technologija) 4 (38) 91 ndash 95
Sinica M Laukaitis A Sezemanas G Kligys M 2008 Operational Properties of a Heat-insulation
Composite with Expanded Polystyrene Crumbs Mechanics of Composite Materials 4 (44) 415 ndash 424
Sinica M Sezeman G Mikulskis D Kligys M Česnauskas V Zacharčenko P Kuprijenko
P Ščerbina N Pivenj N 2009 Investigation of the composite material with inclusions of
autoclaved aerated concrete chips Materials science 15 ( 4) 356ndash362
Sinica M Sezeman G Zakharchenko P 2012 Daugiasluoksnė lauko atitvara ir jos džiovinimo
būdas Patentas LT5837B
Стерлятов АН 2007 Совместный тепло- и влаго- перенос в ограждающих конструкциях
зданий из газобетона Дисертация кандидата технических наук Новосибиpск 167 с
Tobon J I Paya Jordy Restrepo O J 2015 Study of durability of portland cement mortars blended
with silica nanoparticles Construction and Building Materials 80 92 - 97
STR 205012005 Pastatų atitvarų šiluminė technika Statybos technikos reglamentai Statybos ir
urbanistikos ministerija Vilnius 2005 109p
STR 201102007 Išorės tinkuojamos sudėtinės termoizoliacinės sistemos Statybos technikos
reglamentai Statybos ir urbanistikos ministerija Vilnius 2007 p
Šadauskienė J Ramanauskas J Stankevičius V 2003 Effect of hydrophobicmaterials on water
impermeability and drying of finish brick mansory Material science (medžiagotyra) 9 (1) 94 - 98
Ungkoon Y Sittipunt Ch Namprakai P Jetipattaranat W Kim KS Charinpanitkul T 2007
Analysis of microstructure and properties of autoclaved aerated concrete wall construction materials
Journal of Industrial and Engineering Chemistry 13(7) 1103ndash1108
31
Weigler H Karl S 1980 Structural lightweight aggregate concrete with reduced density-
lightweight aggregate foamed concrete The International Journal of Lightweight Concrete 2 101ndash
104
Xu Y Chung D D L 1999a Effect of admixtures on the thermal and thermomechanical behaviour
of cement paste ACI Materials Journal 96(4) 455minus461
Xu Y Chung D D L 2000a Improving silica fume cement by using silane Cement and Concrete
Research 30(8) 1305- 1311
Zain M F M Safiuddin Md Mahmud H 2000 Developement of high performance concrete
using silica fume at relatively high water-binder rations Cement and Concrete Research 30(9) 1501
ndash 1505
Захарченко П Синица М Сеземан Г Чеснаускас В 2009 Изменение влажности стеновых
конструкций из ячеистобетонных блоков с системой скреплённой теплоизоляции Будiвельнi
матерiали вироби та санiтарна технiка науково-технiчний збiрник Киев Товариство
laquoЗнаниеraquo Украiни (23) 50 ndash 53234
32
9 Komandiruočių ataskaita
Vykdant kalendoriniame plane numatytus darbus buvo du kartus važiuota į Čekija pas Projekto
partnerius
Su Projekto partneriais iš Čekijos buvo bendraujama elektroniniu paštu per skaipą bei betarpiškai
susitinkant komandiruočiu metu
2014-11-2 iki 11-6 d du projekte dalyvaujantys mokslininkai ndash Projekto koordinatorius Marijonas
Sinica ir vyriausiasis mokslo darbuotojas Sigitas Vėjelis vyko į Prahą bei Libereco technikos
universitetus pas Projekto partnerius ndash mokslininkus Eva Burgetova ir Janą Novaką Susitikimo metu
numatėme bendrus darbus kuriuos turėtume atlikti vykdant Eureka Projektą Mokslinės dalies
vadove Eva Burgetova sutiko būti mūsų Projekto doktorantės Jurgos Šeputytės-Jucikės praktikos
Prahos technikos universitete vadove Praktikos metu kartu su vadove buvo atliekami cementinio
termoizoliacinio kompozito struktūrinia tyrimai įvertinant sudėtinių komponentų tarpusavio jungties
pobūdį Libereco technikos universitete su Projekto partneriu Janu Novaku aptarėme
bendradarbiavimo galimybes kartu atliekant akustinių perdangų smūginių garsų slopinimo sistemų
tyrimus Susitikimuose dalyvavo ūkio subjekto atstovas ndash Projekto partneris Vaclovas Vachuška
2015-05-19 iki 05 -24 d į komandiruotę vyko 3 Projekte dalyvaujantys mokslininkai- M Sinica vyr
mokslo darbuotojas Modestas Kligys tyrėja-doktorantė Jurga Šeputytė ndash Jucikė Komandiruotės
tikslas buvo pratęsti bendradarbiavimą tarp Pojekto partnerių Buvo nuvežti Lietuvoje suformuoti
bandiniai kad Libereco universitete būtų galima atlikti triukšmo slopinimo sistemos elementų
dinaminio standžio matavimus Šie tyrimai yra tęsiami Komandiruočių metu Čekijos ūkio subjekto
atstovas Vaclovas Vachuška supažindino su porėtų granulių gamyba iš maltų šlako atliekų ir kartu
numatėme jų panaudojimo galimybę akustinių grindų konstrukcijose bei sieninių panelių gamyboje
21
19 pav Apdailinio sluoksnio paviršiaus kokybės priklausomybė nuo PS granulių tūrio formavimo
mišinyje 1 ndash 25 2 ndash 50 3- 60 4 ndash 75
Vizualiai lyginant gautų paviršių kokybę galima teigti kad PS granulių tūris formavimo mišinyje
turi būti ne didesnis kaip 50
34 Porėtų PS granulių dydžio poveikis lakšto termoizoliacinio sluoksnio fizikinėms
mechaninėms savybėms
Nustatant PS granulių dydį iš pradžių buvo panaudotos ir stambiosios (8divide16 mm) frakcijos granulės
tačiau tokio kompozito sukibimas su apdailinio sluoksnio stiklo tinkleliu nebuvo kokybiškas dėl
stambių neužpildytų cementine tešla ertmių tarp užpildo granulių Dėl šios priežasties šių bandinių
lenkimo stipris nesiekdavo net 01 MPa o pats bandinys išsisluoksniuodavo (20 pav) tuo tarpu
vidutinės (4divide8 mm) ir smulkiosios (iki 2 mm) PS frakcijos bandiniai po bandymo likdavo
neišsisluoksniavę Norint pagerinti badinių su stambiąja PS frakcija sukibimą su tinkleliu teko
naudoti daugiau cementinės tešlos glaistant ja ant tinklelio paviršiaus nes tešla prasmukdavo pro
tinklelio akutes į ertmes tarp stambiosios frakcijos granulių kas blogino kompozito termoizoliacines
savybes Todėl stambiosios frakcijos granulių tolesniuose tyrimuose teko atsisakyti 6 lentelėje
pateiktos tirtų kompozitų savybių vertės Geriausiomis termoizoliacinėmis savybėmis pasižymi LV
ndash 7 sudėties kompozitas kurio šilumos laidumo koeficientas turi mažiausią vertę ndash 0075 WmmiddotK o
jo stipruminės savybės ne žymiai nusileidžia kitų kompozitų su didesniu RM kiekiu savybėms 20
pav pateikta kompozito bandinių struktūra su stambiosios ir smulkiosios PS frakcijų granulėmis
20 pav Termoizoliacinio sluoksnio bandinių vaizdas po lenkimo stiprio nustatymo bandiniai su stambia PS granulių frakcija (be numeracijos) smulkiosios ir vidutinės frakcijos bandiniai
pažymėti 32 ir 52
22
6 lentelė Kompozitų su porėtais užpildais savybės
Kompozitų šifrai atitinka 3 lentelės šiframs
Lenkimo stipris buvo nustatomas bandant prizmes su įtvirtintu iš abiejų pusių stiklo audinio tinkleliu
a b
21 pav Lakšto termoizoliacinio sluoksnio struktūra kai užpildą sudaro PPS (30 visų užpildo tūrio)
ir PS granulės a ndash stambiosios frakcijos b ndash smulkiosios frakcijos (LV ndash 5) sudėtis ir smulkiosios ndash
vidutinės frakcijos (LV- 7) sudėtis
Kompozito
šifras
Sausasis tankis
kgm3
Gniuždymo
stipris MPa
Lenkimo stipris
MPa
Šilumos laidumo
koeficientas 10
W(mK)
LV-1 420 065 070 0135
LV-2
LV -3
LV-4
LV-5
LV-6
LV-7
385
375
355
330
280
240
060
055
050
050
045
040
065
050
050
045
040
030
0130
0125
0100
0090
0080
0075
23
4 Bendradarbiavimas su projekto partneriais
Glaudžiausias bendradarbiavimas buvo vykdomas su Projekto partneriu iš Lietuvos ndash UAB ldquoElnet
Grouprdquo Ūkio subjektas pastoviai buvo supažindinamas su vykdomais moksliniais tyrimais bei
gautais tyrimų rezultatais Buvo diskutuojama kaip būtų galima juos įgyvendinti praktikoje Darbų
pasiskirstimas tarp Projekto partnerių reikalauja tampraus bendradarbiavimo kad ūkio subjektas
galėtų sukurti technologinę įrangą sugebančia pasiekti tyrimais nustatytus cementinio
termoizoliacinio kompozito technologinius parametrus Kartu buvo išbandomi technologinių
įrengimų ndash maišyklės formavimo mišinio sudėtinių komponentų maišymo principas bei darbinio
maišyklės veleno konstrukcija Daug problėmų kėlė paruošto mišinio transportavimas lanksčių žarnų
pagalba į tarpą tarp klojinių Cementinio termoizoliacinio kompozito sudėtiniai komponentai ndash
užpildo granulės (padengtos apvalios pūsto stiklo tuščiavidurės formos kevalu) turi nedidelį
atsparūmą gniuždymui ir veikiant didesnei spaudimo jėgai turi galimybę suirti Bendradarbiaujant
su Slovakijos firma bdquoSTROJSTAV CMldquo ši problema buvo išspręsta
Su Projekto partneriais iš Čekijos buvo bendraujama elektroniniu paštu per skaipą bei betarpiškai
susitinkant komandiruočiu metu Pirmoje komandiruotėje buvome susitikę su mokslinės dalies
vadove Eva Navratilova kuri sutiko būti mūsų Projekto doktorantės Jurgos Šeputytės-Jucikės
praktikos Prahos technikos universitete vadove Praktikos metu kartu su vadove buvo atliekami
cementinio termoizoliacinio kompozito struktūrinia tyrimai įvertinant sudėtinių komponentų
tarpusavio jungties pobūdį Libereco technikos universitete su Projekto partneriu Janu Novaku
aptarėme bendradarbiavimo galimybes kartu atliekant akustinių perdangų smūginių garsų slopinimo
sistemų tyrimus Lietuvoje buvo suformuoti bandiniai o Libereco universitete atliekami triukšmo
slopinimo sistemos elementų dinaminio standžio matavimai Šie tyrimai yra tęsiami Komandiruočių
metu Čekijos ūkio subjekto atstovas Vaclovas Vachuška supažindino su poretų granulių gamyba iš
maltų šlako atliekų ir kartu numatėme jų panaudojimo galimybę akustinių grindų konstrukcijose bei
sieninių panelių gamyboje Bendradarbiavimas tarp partneriu bus tęsiamas per visą Projekto
vykdymo laikotarpį
24
5 Projekto etapai ir tarpiniai rezultatai
Pirmame projekto etape turėjome parinkti termoizoliacinio cementinio kompozito skirto sienų
konstrukcijoms formavimo mišinio parametrus Darbo eigoje nustatyta kad termoizoliacinio
cementinio kompozito matrica turi sudaryti porizuota cementinė tešla modifikuota pūsto stiklo
gamybos atlieka ndash metakaolino priedu Kompozito užpildu kuris sudaro 100 tūrio yra
kombinuotos PS granulės pagamintos iš stiklo duženų miltų ir polistireninės taros susmulkinti
trupiniai PS granulės yra skirtingų frakcijų nuo 4 iki 16 mm dydžio ir kompozite tartusavyje liečiasi
tokiu būdu suformuodami termoizoliacinės medžiagos bdquokarkasąldquo PPS smulkūs trupiniai užpildo
tarpus tarp PS granulių ir tokiu būdu mažino laisvo oro erdvę kompozito struktūroje Šis faktorius
turi tiesioginę įtaką kompozito šilumos laidumo vertei Kompozito užpildas tarpusavyje jungiamas
plonu porizuotos modifikuotos cementinės tešlos sluoksniu Taip yra gaunamas lengvas cementinis
termoizoliacinis kompozitas kurio tankis siekia 230 ndash 250 kgm3 šilumos laidumo koeficientas yra
apie 007 WmmiddotK gniuždymo stipris apie 03 MPa
Kitas uždavinys buvo sukurti termoizoliacinio cementinio kompozito gamybos technologiją
Sprendžiant šią užduotį buvo ištirtas modifikuojančių priedų ir jų maišymo trukmės poveikis
cementinės matricos savybėms rišamosios medžiagos ir skirtingos frakcijos granulių kiekio įtaka
termoizoliacinio sukietėjusio kompozito savybėms Atlikti moksliniai tyrimai leido parinkti
formavimo mišinių maišymo trukmę sudėtiniu komponentų padavimo į formavimo mišinio
paruošimo maišyklę eiliškumą rišiklio rišimosi laikus įvertinant priedų poveikį cemento mineralų
hidratacijos procesui Nustatyta kad pradiniame etape reikia vandenyje permaišyti orą įtraukiatį ir
mišinį plastifikuojanti priedus ir cementą po to maišyti PPS smulkius trupinius ir tik po to į
formavimo mišinių paruošimo maišyklę dėti PS granules Bendra formavimo mišinio paruošimo
trukmė siekia 7 ndash 10 min Laboratorinėmis salygomis paruoštu formavimo mišiniu buvo užpildomos
bandinių formavimui skirtos formos Suformuoti bandiniai iš formų buvo išimami po 12 val
sudedami į polietileninius maišus ir natūraliose sąlygose buvo kietinami 28 paras
Kompozito bandinių fizikinės savybės bei sudėtinių kompozito komponentų tarpusavio jungties
pobūdis kontakto zonoje buvo nustatomos tiriant bandinius pagal galiojančius techninius
reikalavimus VGTU Termoizoliacijos instituto laboratorijose sukomplektuotomis naujausią įranga
Šių tyrimų rezultatai yra pateikiami ataskaitoje plačiau aprašant termoizoliacinio kompozito fizikines
savybes
Darbe buvo sprendžiamas ir armuotų termoizoliacinių lakštų ir jų gamybos technologijos sukūrimas
Lakštų prototipu buvo parinkta dekoratyvinio apdailos laksto konstrukcija sukurta projekto vadovo
ir apginta Lietuvos patentu Nr 4599 Toks techninis sprendimas leido termoizoliacinio kompozito
sluoksnį iš abiejų pusių armuoti stiklo audinio tinkleliu ir sukurti padidinto atsparumo lenkimui
termoizoliacinį lakštą Moksliniais tyrimais buvo nustatyta kad lakštų konstrukcijose galima naudoti
tik 2-8 mm dydžio pūsto stiklo granules o cementine tešlą galima modifikuoti MK priedų iki 30
nuo cemento masės Stiklo audinio tinklelį galima panardinti į cementinės tešlos ir smulkių PS
granulių mišinį esant granulių užpildo kiekiui ne didesniam kaip 50 tešlos mišinio tūrio Optimalus
armuojančių stiklo audinio tinklelių akučių dydis 45times45 mm užtikrinantis sluoksnių esančių
abiejuose tinklelio pusėse stabilią jungtį
Lakštų gamybos išmatavimus lemia gaminami armuojančių tinklelių matmenys Esant tinklo kilimo
pločiui 1000 mm automatiškai išsisprendžia ir lakštų plotis kuris gali būti 500 mm arba 10 m Esant
kitam lakšto pločiui reikalingas tinklelio jungimas kas didina gamybos proceso imlumą ir gamybos
kaštus
Sukurta laboratorinė lakštų gamybos technologija kurioje yra numatyta sekančios operacijos
išvardintos eilės tvarka modifikuotos cementinės tešlos užpilimas ant formos dugno tolygus
cementinės masės paskleidimas armuojančio apatinio tinklelio įspaudimas į cementinę masę
termoizoliacinio cementinio formavimo masės sluoksnio užpilimas į formą ir jos tolygus
paskirstymas viršutinio armuojančio tinklelio uždėjimas ant viršutinio termoizoliacinio kompozito
formavimo masės paviršiaus viršutinio tinklelio dengimas cementine mase jos tolygus paskirstymas
ir įspaudimas į tinklelio akutes Tokiu būdu pagamintas lakštas turi lygų apatinį paviršių ir grubų
25
viršutinį Panaudojus lakštus klojinių konstrukcijose lygus paviršius formuoja galutinai išlygintą
sienos plokštumą reikalaujančią minimalių darbo sąnaudų paviršiaus apdailai Išorinių apdailos
lakštų paviršiaus formavimas bus sprendžiamas ateityje
Įvertinant lakšto paskirtį galime konstatuoti kad termoizoliacines lakšto sąvybes lemia užpildo
granulių kompaktiškas pasiskirstymas lakšto termoizoliacineme sluoksnyje Stambios granulės turi
formuoti karkasą liesdamosios tarpusavyje o tarpai tarp jų turi būti ūžpildyti smulkios frakcijos PPS
trupinių granulėmis Reikia stengtis kad būtų kuo mažiau neužpildytų oro tarpų Lakšto
termoizoliacines sąvybes gerina smulkios frakcijos PS granulių kiekis esantis modifikuotoje
cementinėje tešloje iki 50 tūrio
Lakšto lenkimo stipriui didžiausios įtakos turi armuojančio tinklelio akučių dydis tinklelio sukibimas
su cementine tešla užpildo granulių stabili tarpusavio jungtis bei paties lakšto storis Skaitome kad
mažiausias lakšto storis galėtų būti 25 mm
Pirmais metais viešinant projektą buvo parengtas mokslinis straipsnis apie įvairių priedų poveikį
cementinės matricos porizacijai Be priedų poveikio buvo atsižvelgta į formavimo mišinio maišymo
trukmę Medžiaga apie matricos porėtumo didinimo būdus išsamiai pateikta publikacijoje o
ataskaitoje pateikiama tik nuoroda į straipsnyje pateikiamus tyrimo rezultatus
Žurnale ldquoMokslas ir technikardquo yra supažindinama Lietuvos visuomenė apie Eureka projekto
partnerius projekto tikslus kuriuos turėtų įgyvendinti kiekvienas partneris atskirai darbus
koordinuojant VGTU projekto vadovui Pateikiama projekto trukmė bei nurodomi finansavimo
šaltiniai tame tarpe ir iš Europos struktūrinių fondo lėšų
26
6 Tyrimų mokslinė vertė
Mokslinę liekamąją vertę turi modifikuojančių priedų poveikio cementinės matricos mišinio bei
akmens poretumui tyrimai Ištirta pucolaninio priedo pūsto stiklo gamybos atliekos ndash metakaolino
poveikis cementinės matricos tankiui cemento mineralų hidratacijos procesui mišinio klampai bei
poreto cementinio akmens fizikinėms sąvybėms Ši priklausomybė sujungta kartu su orą įtraukiančiu
ir plastifikuojančių priedų panaudojimu modifikuojant cementinę tešląTyrimų rezultatai yra
apibendrinti moksliniame straipsnyje išsiūstame į Oksfordo universiteto žurnalą bdquoConstruction and
Building Materialsldquo
Porėtų užpildo granulių granuliometrinės sudėties ir jų frakcijų santykis bei porizuotos matricos
kiekio poveikis cementinio termoizoliacinio kompozito savybėms bus apgintas Lietuvos patentu su
tolesniu patentavimu ES
Cementinio termoizoliacinio kompozito ir jo gamybos technologijos sukūrimas leis statyti kokybiškai
naujus namus artimus pasyvaus namo koncepcijos keliamiems reikalavimams
27
7 Išvados ir rekomendacijos
1 Nustatyta kad kompleksinis (MK+FS40+OIP) priedas betonų mineralų hidratacijos procesą
cemento tešloje prailgina iki 1100 min pasiekdamas 60 degC egzoterminio efekto maksimalią
temperatūrą MK modifikuotos cemento tešlos hidratacijos procesas nežymiai pailgėja nors dėl
papildomos pucolaninės reakcijos tarp MK ir cemento hidratacijos produktų egzoterminio efekto
maksimali temperatūra pakyla 8 degC
2 Ištirta kad kompleksinio priedo (FS40+OIP) poveikis mažinant cementinės tešlos tankį labiausiai
pastebimas MK priedų modifikuotoje cementinėje tešloje Modifikuotos cementinės tešlos tankis
sumažėja 33 karto nuo 2158 kgm3 iki 714 kgm3 po 10 min mišinio maišymo Tai yra apie 29
mažesnis tankis nei maltu smėliu modifikuotos cementinės tešlos ir 32 mažesnis tankis nei gryno
cemento porizuotos tešlos Sukietėjusios tešlos ndash porėto betono tankis siekia apie 800 kgm3 tuo tarpu
gryno cementbetonio ndash 1150 kgm3 o maltu smėliu modifikuoto betono ndash 1200 kgm3 Šiuos pokyčius
galima paaiškinti lengvos sutirštintos struktūros formavimo mišinyje susidarymu ir OIP molekulių
adsorbuotų ant cemento dalelių paviršiaus pakankamos jungties suformuotu oro burbuliuku
užtikrinimas
3 Nustatyta kad pucolaniniu priedu MK modifikuota cementinė tešla kartu su kompleksiniais (FS40
ir OIP) priedais įtakoja papildomų naujadarų ndash kalcio hidrosilikatų susidarymą mikro struktūros
pokyčius užtikrinančius submikrokristalinę struktūrą cementinėje matricoje Tai užtikrina mažo
tankio porėto betono pakankamą stiprumą 800 kgm3 tankio porėto betono gniuždymo stipris siekia
25 MPa o lenkimo stipris 10 MPa
4 Nustatyta optimali porėtų užpildo granulių granuliometrinė sudėtis bei jų kiekis termoizoliaciniame
kompozite Didžiausią dalį užpildo - 35 tūrio sudaro stambios PS granulės (8-16 mm) Vidutinio
dydžio (4-8 mm) PS granulės ir smulkios iki 2 mm dydžio PPS trupintos granulės sudaro po 15
kompozito tūrio kas leidžia užpildyti tarpus tarp stambių granulių ir suformuoti kompaktiškai
užpildyta kompozito struktūrą Sukurtas cementinis termoizoliacinis kompozitas kurio sudėtis
modifikuota 10 metakaolino priedo jam pagaminti panaudotas 70 kgm3 rišamosios medžiagos
kiekis Cementinio termoizoliacinio kompozito šilumos laidumo koeficientas siekia 007Wm∙K
esant tankiui 245 kgm3 ir gniuždymo stipriui apie 02 MPa
5 Sukurta lakšto apdailinio sluoksnio modifikuoto specialiais priedais formavimo mišinio sudėtis
kurioje 90 rišamosios medžiagos (RM) masės sudaro portlandcementis ir 10 - MK o kompozito
RM ir smulkių iki 2 mm stambumo PS granulių tūrių santykis sausame mišinyje yra 11 Sukietėjusio
skiedinio tankis 1420 kgm3 gniuždymo stipris 38 MPa
6 Nustatytas porėtų užpildų PS ir PPS granuliometrinės sudėties ir jų tūrių santykio poveikis
termoizoliacinio lakšto vidutinio sluoksnio struktūrai ir savybėms Mažiausia kompozito šilumos
laidumo koeficiento vertė (0075 Wm∙K) gaunama tuo atveju kai pūsto stiklo 4divide8 mm frakcijos
granulės padengtos porizuota cementine tešla (esant cemento sąnaudom ne daugiau kaip 100 kgm3)
tarpusavyje jungiasi lietimosi taškuose ir formuoja standų kompozito bdquokarkasąldquo o analogiškai
padengtos smulkios (iki 2 mm stambumo) PPS granulės užpildo laisvus tarpus tarp stambesnių PS
granulių (esant PS ir PPS tūrių santykiui 31) tokiu būdu išvengiant tiesioginių šalčio tiltelių per
porizuotą matricą
28
8 Literatūra
Antonovič V Goberis S The effect of different admixture of the properties of refractory conerefe
with portland cement Material science (Medžiagotyra) 4(9) 2003 379-382 p
Asthana R Kumar ADahotre N B2006 Materials Processing and Manufacturing Science
Amsterdam Butterworth-Heinemann 628 p
bdquoAstra ndash polskaldquo firmos tinklalapis internete httpwwwastra-polskacom
Brykov A S Kamaliev R T Mokeev M V 2010 Influence of ultradispersed silica on portland
cement hydration Russian Journal of Applied Chemistry 83(2) 208minus213
Capener J C-M 2009 Properties of Modern Rendering Systems Based on Mineral Binders
Modified by Organic Admixtures Concrete Repair Rehabilitation and Retrofitting II ndash Alexander et
al (eds) Taylor and Francis Group London 863 ndash 869
Davraz M Gunduz L 2005 Engineering properties of amorphous silica as a new natural pozzolan
for use in concrete Cement and Concrete Research 35(7) 1251ndash1261
Du L Folliard K J 2005Mechanisms of entrainment in concrete Cement and Concrete Research
35(8)1463 ndash 1471
Hernaudes-Olivares F Mayer-Lobo P 2011 Experimental Assessment of Comercial One-coat
Renders for Buildings Facades Construction and Building Materials 22 (1) pp 156 ndash 162
Hilal A AThom N H Dawson A R 2015 On void structure and strength of foamed concrete made
without with additives Construction and Building Materials 85 157 ndash 164
Houst Y F Bowen P Perche F Kauppi A Borget P Galmiche L Meins J F Lafuma F
Flatt R J Schober I Banfill P FG Swift D S Myrvold B O Petersenf B G Reknes K
2008 Design and function of novel superplasticizers for more durable high performance concrete
(Superplast Project) Cement and Concrete Research 38(10) 1197 ndash 1209
Hurley J A 2003 UK market survey for foam glas Published by The Waste and Resource Action
Programme The Old Academy 114 p Prieiga per internetą httpwwwwraporguk
Kligys M Laukaitis A Sinica M Sezemanas G Dranseika N 2008 Investigations into the fire
hazard of a composite made from aerated concrete and crushed expanded polystyrene waste
Mechanics of Composite Materials 44(2) 173 ndash 180
Kligys M 2009 Kompozitinės medžiagos iš poringosios cemento tešlos ir trupinto polistireninio
putplasčio gamybos technologija ir savybės Daktaro disertacija Vilnius 137 p
Landensivu J 2012 Durability properties and actual deterioration of Finish concrete fasades and
balcones Thesis for the degree of doctor of science in technology Tampere university of technology
117 p
Lauzon M Garcia-Ruiz P A 2009 Evaluation of Capillary Water Absorbtion in Rendering Mortars
with Powdered Waterproofing Additives Construction and Building Materials 23 (10) 3287 ndash 3291
Lianxiang D Kevin J 2005 Mechanizm of air entrainment in concrete Cement and Concrete
research (35) 1463-1471 p
Limbachiya M Meddah M S Fotiadou S 2012 Performance of granulated foam glass concrete
Construction and Building materials 28(1) 759ndash768
LST EN 197-12011 Cementas 1 dalis Įprastinių cementų sudėtis techniniai reikalavimai ir atitikties
kriterijai
LST EN 196-62010 Cemento bandymų metodai 6 dalis Smulkumo nustatymas
29
LST EN 196-32005 Cemento bandymų metodai 3 dalis Rišimosi trukmių ir tūrio pastovumo
nustatymas
LST EN 933-12002 Užpildų geometrinių savybių nustatymo metodai 1 dalis Granulometrinės
sudėties nustatymas Sijojimo metodas
LST EN 933-22001 Užpildų geometrinių savybių nustatymo metodai 2 dalis Granulometrinės
sudėties nustatymas Analiziniai sietai Vardiniai akelių matmenys
LST ISO 3310-12003 Laboratoriniai sietai Techniniai reikalavimai ir bandymai 1 dalis
Laboratoriniai pinto metalinio vielinio tinkle sietai (tpt ISO 3310-12000) LST EN 1097-62003
Užpildų mechaninių ir fizikinių savybių nustatymo metodai 6 dalis Dalelių tankio ir įmirkio
nustatymas
LST EN 1015-3+A12004 Methods of Test for Mortar for Masonry ndash Part 3 Determination of
Consistence of Fresh Mortar (by Flow Table)
LST EN 1015-102004 Methods of Test for Mortar for Masonry ndash Part 10 Determination of Dry
Bulk Density of Hardened Mortar
LST EN 1015-112002 Methods of Test for Mortar for Masonary ndash Part 11 Determination of
Flexural and Compressive Strength of Hardened Mortar
LST EN 1015-182003 Methods of Test for Mortar for Masonary ndash Part 18 Determination of Water
Absorption Coefficient Due to Capillary Action of Hardened Mortar
LST EN 1015-122004 Methods of Test for Mortar for Masonary ndash Part 18 Determination of
Adhesive Strength of Hardened Rendering and Plastering Mortars on Substrates
LST EN 120892013 Statybiniai termoizoliaciniai gaminiai Elgsenos lenkiant nustatymas
LST EN 16022013 Statybiniai termoizoliaciniai gaminiaiTariamojo tankio nustatymas
LST EN 826 Statybinės termoizoliacines medžiagos Stiprio gniuždant nustatymas
LST EN 126642002 Šiluminės statybinių medžiagų ir gaminių charakteristikos Šiluminės varžos
nustatymas apsaugotos karštosios plokštės ir šilumos srauto matuoklio metodais Vidutinės ir mažos
šiluminės varžos sausi ir drėgni gaminiai
LST EN ISO 125712013 Hygrothermal Performance of Building Materials and Products -
Determination of Hygroscopic Sorption Properties
LST CENTS 772 -222006 Mūro gaminių bandymo metodai 22 dalis Keraminių mūro gaminių
atsparumo šalčiui nustatymas
LST L 1413112005 Statybinis skiedinys Bandymo metodai Atsparumo šalčiui nustatymas
LVS 203-22005 Sakret stiklo audinio armavimo tinklelis
Marčiukaitis G 2007 Statybinės medžiagos ir konstrukcijos Paskaitų konspektas Vilnius 88 p
Mисников O С Тимофеев АВ Черткова ЕЮ 2011 Гидрофобизация минеральных
дисперсных материалов добавками на основе торфа Труды Инсторфа 2 (55)15 ndash 33
Oğuzhan Keleştemur Bahar Demirel 2015 Effect of metakaolin on the corrosion resistance of
structural lightweight concrete Construction and Building Materials 81172 - 178
Quercia G Huumlsken G Brouwers H J 2012 Water demand of amorphous nanosilica and its
impact on the workability of cement paste Cement and Concrete Research 42(2) 344ndash357
Paruta V A Brynzin E I 2009 Manual on Designing and Erecting of Buildings using the Products
with Trademark UDK GAZOBETON Dnepropetrovsk 213 p
30
Ramachandran V S 1998 Superplasticizersproperties and applications in concrete Ottawa
Materials Technology LaboratoryCANMET
Ries J 2008 Structural lightweight aggregate and concrete Structure June 62-63
Ru Ji Zuotai Zhang Yang He Lili Liu Xidong Wang 2015Synthesis characterization and modeling
of new building insulation material using ceramic polishing waste residue Construction and Building
Materials 85 119 ndash 126
Сеземан Г Синица М Клигис М Шепутите-Юцике Ю Вайткус С Мечай А 2013
Цементные строительные композиты на основе лёгких заполнителей из техногенного сырья
Материалы международной научно ndash технической конференции laquo Наука и технология
строительных материалов состояние и перспектива их развития raquo 27-29 ноября Минск
БГТУ 21 ndash 24
Sezemanas G Sinica M Zacharčenko P Pivenj N Mikulskis D Kligys M 2013 Influence
of zeolite additive on the properties of plaster used for external walls from autoclaved aerated
concrete Materials Science (Medžiagotyra) 19(2) 222ndash229
Синица М Шепутите-Юцике Ю Сеземан Г Клигис М Мечай А 2013 Особенности
выполнения ограждающих конструкций с использованием заливной теплоизоляции на основе
гранул вспученного стекла Материалы международной научноndash технической конференции laquo
Наука и технология строительных материалов состояние и перспектива их развития raquo 27-29
ноября Минск БГТУ 69 ndash 72
Sinica MSezemanas GKligys M Česokas S 2007 Investigation of hydro ndash and higro ndash sorption
properties of silicate masonry products Materials Science (Medžiagotyra) 13(3) 229ndash 234
Sinica M Sezemanas G Chesnauskas V 2005 Influence of Air Absorbing Additive on Plaster
Layer Properties Designated to Cover Partions Built from Autoclave Porous Concrete Blocks
Chemical Technology (Cheminė technologija) 4 (38) 91 ndash 95
Sinica M Laukaitis A Sezemanas G Kligys M 2008 Operational Properties of a Heat-insulation
Composite with Expanded Polystyrene Crumbs Mechanics of Composite Materials 4 (44) 415 ndash 424
Sinica M Sezeman G Mikulskis D Kligys M Česnauskas V Zacharčenko P Kuprijenko
P Ščerbina N Pivenj N 2009 Investigation of the composite material with inclusions of
autoclaved aerated concrete chips Materials science 15 ( 4) 356ndash362
Sinica M Sezeman G Zakharchenko P 2012 Daugiasluoksnė lauko atitvara ir jos džiovinimo
būdas Patentas LT5837B
Стерлятов АН 2007 Совместный тепло- и влаго- перенос в ограждающих конструкциях
зданий из газобетона Дисертация кандидата технических наук Новосибиpск 167 с
Tobon J I Paya Jordy Restrepo O J 2015 Study of durability of portland cement mortars blended
with silica nanoparticles Construction and Building Materials 80 92 - 97
STR 205012005 Pastatų atitvarų šiluminė technika Statybos technikos reglamentai Statybos ir
urbanistikos ministerija Vilnius 2005 109p
STR 201102007 Išorės tinkuojamos sudėtinės termoizoliacinės sistemos Statybos technikos
reglamentai Statybos ir urbanistikos ministerija Vilnius 2007 p
Šadauskienė J Ramanauskas J Stankevičius V 2003 Effect of hydrophobicmaterials on water
impermeability and drying of finish brick mansory Material science (medžiagotyra) 9 (1) 94 - 98
Ungkoon Y Sittipunt Ch Namprakai P Jetipattaranat W Kim KS Charinpanitkul T 2007
Analysis of microstructure and properties of autoclaved aerated concrete wall construction materials
Journal of Industrial and Engineering Chemistry 13(7) 1103ndash1108
31
Weigler H Karl S 1980 Structural lightweight aggregate concrete with reduced density-
lightweight aggregate foamed concrete The International Journal of Lightweight Concrete 2 101ndash
104
Xu Y Chung D D L 1999a Effect of admixtures on the thermal and thermomechanical behaviour
of cement paste ACI Materials Journal 96(4) 455minus461
Xu Y Chung D D L 2000a Improving silica fume cement by using silane Cement and Concrete
Research 30(8) 1305- 1311
Zain M F M Safiuddin Md Mahmud H 2000 Developement of high performance concrete
using silica fume at relatively high water-binder rations Cement and Concrete Research 30(9) 1501
ndash 1505
Захарченко П Синица М Сеземан Г Чеснаускас В 2009 Изменение влажности стеновых
конструкций из ячеистобетонных блоков с системой скреплённой теплоизоляции Будiвельнi
матерiали вироби та санiтарна технiка науково-технiчний збiрник Киев Товариство
laquoЗнаниеraquo Украiни (23) 50 ndash 53234
32
9 Komandiruočių ataskaita
Vykdant kalendoriniame plane numatytus darbus buvo du kartus važiuota į Čekija pas Projekto
partnerius
Su Projekto partneriais iš Čekijos buvo bendraujama elektroniniu paštu per skaipą bei betarpiškai
susitinkant komandiruočiu metu
2014-11-2 iki 11-6 d du projekte dalyvaujantys mokslininkai ndash Projekto koordinatorius Marijonas
Sinica ir vyriausiasis mokslo darbuotojas Sigitas Vėjelis vyko į Prahą bei Libereco technikos
universitetus pas Projekto partnerius ndash mokslininkus Eva Burgetova ir Janą Novaką Susitikimo metu
numatėme bendrus darbus kuriuos turėtume atlikti vykdant Eureka Projektą Mokslinės dalies
vadove Eva Burgetova sutiko būti mūsų Projekto doktorantės Jurgos Šeputytės-Jucikės praktikos
Prahos technikos universitete vadove Praktikos metu kartu su vadove buvo atliekami cementinio
termoizoliacinio kompozito struktūrinia tyrimai įvertinant sudėtinių komponentų tarpusavio jungties
pobūdį Libereco technikos universitete su Projekto partneriu Janu Novaku aptarėme
bendradarbiavimo galimybes kartu atliekant akustinių perdangų smūginių garsų slopinimo sistemų
tyrimus Susitikimuose dalyvavo ūkio subjekto atstovas ndash Projekto partneris Vaclovas Vachuška
2015-05-19 iki 05 -24 d į komandiruotę vyko 3 Projekte dalyvaujantys mokslininkai- M Sinica vyr
mokslo darbuotojas Modestas Kligys tyrėja-doktorantė Jurga Šeputytė ndash Jucikė Komandiruotės
tikslas buvo pratęsti bendradarbiavimą tarp Pojekto partnerių Buvo nuvežti Lietuvoje suformuoti
bandiniai kad Libereco universitete būtų galima atlikti triukšmo slopinimo sistemos elementų
dinaminio standžio matavimus Šie tyrimai yra tęsiami Komandiruočių metu Čekijos ūkio subjekto
atstovas Vaclovas Vachuška supažindino su porėtų granulių gamyba iš maltų šlako atliekų ir kartu
numatėme jų panaudojimo galimybę akustinių grindų konstrukcijose bei sieninių panelių gamyboje
22
6 lentelė Kompozitų su porėtais užpildais savybės
Kompozitų šifrai atitinka 3 lentelės šiframs
Lenkimo stipris buvo nustatomas bandant prizmes su įtvirtintu iš abiejų pusių stiklo audinio tinkleliu
a b
21 pav Lakšto termoizoliacinio sluoksnio struktūra kai užpildą sudaro PPS (30 visų užpildo tūrio)
ir PS granulės a ndash stambiosios frakcijos b ndash smulkiosios frakcijos (LV ndash 5) sudėtis ir smulkiosios ndash
vidutinės frakcijos (LV- 7) sudėtis
Kompozito
šifras
Sausasis tankis
kgm3
Gniuždymo
stipris MPa
Lenkimo stipris
MPa
Šilumos laidumo
koeficientas 10
W(mK)
LV-1 420 065 070 0135
LV-2
LV -3
LV-4
LV-5
LV-6
LV-7
385
375
355
330
280
240
060
055
050
050
045
040
065
050
050
045
040
030
0130
0125
0100
0090
0080
0075
23
4 Bendradarbiavimas su projekto partneriais
Glaudžiausias bendradarbiavimas buvo vykdomas su Projekto partneriu iš Lietuvos ndash UAB ldquoElnet
Grouprdquo Ūkio subjektas pastoviai buvo supažindinamas su vykdomais moksliniais tyrimais bei
gautais tyrimų rezultatais Buvo diskutuojama kaip būtų galima juos įgyvendinti praktikoje Darbų
pasiskirstimas tarp Projekto partnerių reikalauja tampraus bendradarbiavimo kad ūkio subjektas
galėtų sukurti technologinę įrangą sugebančia pasiekti tyrimais nustatytus cementinio
termoizoliacinio kompozito technologinius parametrus Kartu buvo išbandomi technologinių
įrengimų ndash maišyklės formavimo mišinio sudėtinių komponentų maišymo principas bei darbinio
maišyklės veleno konstrukcija Daug problėmų kėlė paruošto mišinio transportavimas lanksčių žarnų
pagalba į tarpą tarp klojinių Cementinio termoizoliacinio kompozito sudėtiniai komponentai ndash
užpildo granulės (padengtos apvalios pūsto stiklo tuščiavidurės formos kevalu) turi nedidelį
atsparūmą gniuždymui ir veikiant didesnei spaudimo jėgai turi galimybę suirti Bendradarbiaujant
su Slovakijos firma bdquoSTROJSTAV CMldquo ši problema buvo išspręsta
Su Projekto partneriais iš Čekijos buvo bendraujama elektroniniu paštu per skaipą bei betarpiškai
susitinkant komandiruočiu metu Pirmoje komandiruotėje buvome susitikę su mokslinės dalies
vadove Eva Navratilova kuri sutiko būti mūsų Projekto doktorantės Jurgos Šeputytės-Jucikės
praktikos Prahos technikos universitete vadove Praktikos metu kartu su vadove buvo atliekami
cementinio termoizoliacinio kompozito struktūrinia tyrimai įvertinant sudėtinių komponentų
tarpusavio jungties pobūdį Libereco technikos universitete su Projekto partneriu Janu Novaku
aptarėme bendradarbiavimo galimybes kartu atliekant akustinių perdangų smūginių garsų slopinimo
sistemų tyrimus Lietuvoje buvo suformuoti bandiniai o Libereco universitete atliekami triukšmo
slopinimo sistemos elementų dinaminio standžio matavimai Šie tyrimai yra tęsiami Komandiruočių
metu Čekijos ūkio subjekto atstovas Vaclovas Vachuška supažindino su poretų granulių gamyba iš
maltų šlako atliekų ir kartu numatėme jų panaudojimo galimybę akustinių grindų konstrukcijose bei
sieninių panelių gamyboje Bendradarbiavimas tarp partneriu bus tęsiamas per visą Projekto
vykdymo laikotarpį
24
5 Projekto etapai ir tarpiniai rezultatai
Pirmame projekto etape turėjome parinkti termoizoliacinio cementinio kompozito skirto sienų
konstrukcijoms formavimo mišinio parametrus Darbo eigoje nustatyta kad termoizoliacinio
cementinio kompozito matrica turi sudaryti porizuota cementinė tešla modifikuota pūsto stiklo
gamybos atlieka ndash metakaolino priedu Kompozito užpildu kuris sudaro 100 tūrio yra
kombinuotos PS granulės pagamintos iš stiklo duženų miltų ir polistireninės taros susmulkinti
trupiniai PS granulės yra skirtingų frakcijų nuo 4 iki 16 mm dydžio ir kompozite tartusavyje liečiasi
tokiu būdu suformuodami termoizoliacinės medžiagos bdquokarkasąldquo PPS smulkūs trupiniai užpildo
tarpus tarp PS granulių ir tokiu būdu mažino laisvo oro erdvę kompozito struktūroje Šis faktorius
turi tiesioginę įtaką kompozito šilumos laidumo vertei Kompozito užpildas tarpusavyje jungiamas
plonu porizuotos modifikuotos cementinės tešlos sluoksniu Taip yra gaunamas lengvas cementinis
termoizoliacinis kompozitas kurio tankis siekia 230 ndash 250 kgm3 šilumos laidumo koeficientas yra
apie 007 WmmiddotK gniuždymo stipris apie 03 MPa
Kitas uždavinys buvo sukurti termoizoliacinio cementinio kompozito gamybos technologiją
Sprendžiant šią užduotį buvo ištirtas modifikuojančių priedų ir jų maišymo trukmės poveikis
cementinės matricos savybėms rišamosios medžiagos ir skirtingos frakcijos granulių kiekio įtaka
termoizoliacinio sukietėjusio kompozito savybėms Atlikti moksliniai tyrimai leido parinkti
formavimo mišinių maišymo trukmę sudėtiniu komponentų padavimo į formavimo mišinio
paruošimo maišyklę eiliškumą rišiklio rišimosi laikus įvertinant priedų poveikį cemento mineralų
hidratacijos procesui Nustatyta kad pradiniame etape reikia vandenyje permaišyti orą įtraukiatį ir
mišinį plastifikuojanti priedus ir cementą po to maišyti PPS smulkius trupinius ir tik po to į
formavimo mišinių paruošimo maišyklę dėti PS granules Bendra formavimo mišinio paruošimo
trukmė siekia 7 ndash 10 min Laboratorinėmis salygomis paruoštu formavimo mišiniu buvo užpildomos
bandinių formavimui skirtos formos Suformuoti bandiniai iš formų buvo išimami po 12 val
sudedami į polietileninius maišus ir natūraliose sąlygose buvo kietinami 28 paras
Kompozito bandinių fizikinės savybės bei sudėtinių kompozito komponentų tarpusavio jungties
pobūdis kontakto zonoje buvo nustatomos tiriant bandinius pagal galiojančius techninius
reikalavimus VGTU Termoizoliacijos instituto laboratorijose sukomplektuotomis naujausią įranga
Šių tyrimų rezultatai yra pateikiami ataskaitoje plačiau aprašant termoizoliacinio kompozito fizikines
savybes
Darbe buvo sprendžiamas ir armuotų termoizoliacinių lakštų ir jų gamybos technologijos sukūrimas
Lakštų prototipu buvo parinkta dekoratyvinio apdailos laksto konstrukcija sukurta projekto vadovo
ir apginta Lietuvos patentu Nr 4599 Toks techninis sprendimas leido termoizoliacinio kompozito
sluoksnį iš abiejų pusių armuoti stiklo audinio tinkleliu ir sukurti padidinto atsparumo lenkimui
termoizoliacinį lakštą Moksliniais tyrimais buvo nustatyta kad lakštų konstrukcijose galima naudoti
tik 2-8 mm dydžio pūsto stiklo granules o cementine tešlą galima modifikuoti MK priedų iki 30
nuo cemento masės Stiklo audinio tinklelį galima panardinti į cementinės tešlos ir smulkių PS
granulių mišinį esant granulių užpildo kiekiui ne didesniam kaip 50 tešlos mišinio tūrio Optimalus
armuojančių stiklo audinio tinklelių akučių dydis 45times45 mm užtikrinantis sluoksnių esančių
abiejuose tinklelio pusėse stabilią jungtį
Lakštų gamybos išmatavimus lemia gaminami armuojančių tinklelių matmenys Esant tinklo kilimo
pločiui 1000 mm automatiškai išsisprendžia ir lakštų plotis kuris gali būti 500 mm arba 10 m Esant
kitam lakšto pločiui reikalingas tinklelio jungimas kas didina gamybos proceso imlumą ir gamybos
kaštus
Sukurta laboratorinė lakštų gamybos technologija kurioje yra numatyta sekančios operacijos
išvardintos eilės tvarka modifikuotos cementinės tešlos užpilimas ant formos dugno tolygus
cementinės masės paskleidimas armuojančio apatinio tinklelio įspaudimas į cementinę masę
termoizoliacinio cementinio formavimo masės sluoksnio užpilimas į formą ir jos tolygus
paskirstymas viršutinio armuojančio tinklelio uždėjimas ant viršutinio termoizoliacinio kompozito
formavimo masės paviršiaus viršutinio tinklelio dengimas cementine mase jos tolygus paskirstymas
ir įspaudimas į tinklelio akutes Tokiu būdu pagamintas lakštas turi lygų apatinį paviršių ir grubų
25
viršutinį Panaudojus lakštus klojinių konstrukcijose lygus paviršius formuoja galutinai išlygintą
sienos plokštumą reikalaujančią minimalių darbo sąnaudų paviršiaus apdailai Išorinių apdailos
lakštų paviršiaus formavimas bus sprendžiamas ateityje
Įvertinant lakšto paskirtį galime konstatuoti kad termoizoliacines lakšto sąvybes lemia užpildo
granulių kompaktiškas pasiskirstymas lakšto termoizoliacineme sluoksnyje Stambios granulės turi
formuoti karkasą liesdamosios tarpusavyje o tarpai tarp jų turi būti ūžpildyti smulkios frakcijos PPS
trupinių granulėmis Reikia stengtis kad būtų kuo mažiau neužpildytų oro tarpų Lakšto
termoizoliacines sąvybes gerina smulkios frakcijos PS granulių kiekis esantis modifikuotoje
cementinėje tešloje iki 50 tūrio
Lakšto lenkimo stipriui didžiausios įtakos turi armuojančio tinklelio akučių dydis tinklelio sukibimas
su cementine tešla užpildo granulių stabili tarpusavio jungtis bei paties lakšto storis Skaitome kad
mažiausias lakšto storis galėtų būti 25 mm
Pirmais metais viešinant projektą buvo parengtas mokslinis straipsnis apie įvairių priedų poveikį
cementinės matricos porizacijai Be priedų poveikio buvo atsižvelgta į formavimo mišinio maišymo
trukmę Medžiaga apie matricos porėtumo didinimo būdus išsamiai pateikta publikacijoje o
ataskaitoje pateikiama tik nuoroda į straipsnyje pateikiamus tyrimo rezultatus
Žurnale ldquoMokslas ir technikardquo yra supažindinama Lietuvos visuomenė apie Eureka projekto
partnerius projekto tikslus kuriuos turėtų įgyvendinti kiekvienas partneris atskirai darbus
koordinuojant VGTU projekto vadovui Pateikiama projekto trukmė bei nurodomi finansavimo
šaltiniai tame tarpe ir iš Europos struktūrinių fondo lėšų
26
6 Tyrimų mokslinė vertė
Mokslinę liekamąją vertę turi modifikuojančių priedų poveikio cementinės matricos mišinio bei
akmens poretumui tyrimai Ištirta pucolaninio priedo pūsto stiklo gamybos atliekos ndash metakaolino
poveikis cementinės matricos tankiui cemento mineralų hidratacijos procesui mišinio klampai bei
poreto cementinio akmens fizikinėms sąvybėms Ši priklausomybė sujungta kartu su orą įtraukiančiu
ir plastifikuojančių priedų panaudojimu modifikuojant cementinę tešląTyrimų rezultatai yra
apibendrinti moksliniame straipsnyje išsiūstame į Oksfordo universiteto žurnalą bdquoConstruction and
Building Materialsldquo
Porėtų užpildo granulių granuliometrinės sudėties ir jų frakcijų santykis bei porizuotos matricos
kiekio poveikis cementinio termoizoliacinio kompozito savybėms bus apgintas Lietuvos patentu su
tolesniu patentavimu ES
Cementinio termoizoliacinio kompozito ir jo gamybos technologijos sukūrimas leis statyti kokybiškai
naujus namus artimus pasyvaus namo koncepcijos keliamiems reikalavimams
27
7 Išvados ir rekomendacijos
1 Nustatyta kad kompleksinis (MK+FS40+OIP) priedas betonų mineralų hidratacijos procesą
cemento tešloje prailgina iki 1100 min pasiekdamas 60 degC egzoterminio efekto maksimalią
temperatūrą MK modifikuotos cemento tešlos hidratacijos procesas nežymiai pailgėja nors dėl
papildomos pucolaninės reakcijos tarp MK ir cemento hidratacijos produktų egzoterminio efekto
maksimali temperatūra pakyla 8 degC
2 Ištirta kad kompleksinio priedo (FS40+OIP) poveikis mažinant cementinės tešlos tankį labiausiai
pastebimas MK priedų modifikuotoje cementinėje tešloje Modifikuotos cementinės tešlos tankis
sumažėja 33 karto nuo 2158 kgm3 iki 714 kgm3 po 10 min mišinio maišymo Tai yra apie 29
mažesnis tankis nei maltu smėliu modifikuotos cementinės tešlos ir 32 mažesnis tankis nei gryno
cemento porizuotos tešlos Sukietėjusios tešlos ndash porėto betono tankis siekia apie 800 kgm3 tuo tarpu
gryno cementbetonio ndash 1150 kgm3 o maltu smėliu modifikuoto betono ndash 1200 kgm3 Šiuos pokyčius
galima paaiškinti lengvos sutirštintos struktūros formavimo mišinyje susidarymu ir OIP molekulių
adsorbuotų ant cemento dalelių paviršiaus pakankamos jungties suformuotu oro burbuliuku
užtikrinimas
3 Nustatyta kad pucolaniniu priedu MK modifikuota cementinė tešla kartu su kompleksiniais (FS40
ir OIP) priedais įtakoja papildomų naujadarų ndash kalcio hidrosilikatų susidarymą mikro struktūros
pokyčius užtikrinančius submikrokristalinę struktūrą cementinėje matricoje Tai užtikrina mažo
tankio porėto betono pakankamą stiprumą 800 kgm3 tankio porėto betono gniuždymo stipris siekia
25 MPa o lenkimo stipris 10 MPa
4 Nustatyta optimali porėtų užpildo granulių granuliometrinė sudėtis bei jų kiekis termoizoliaciniame
kompozite Didžiausią dalį užpildo - 35 tūrio sudaro stambios PS granulės (8-16 mm) Vidutinio
dydžio (4-8 mm) PS granulės ir smulkios iki 2 mm dydžio PPS trupintos granulės sudaro po 15
kompozito tūrio kas leidžia užpildyti tarpus tarp stambių granulių ir suformuoti kompaktiškai
užpildyta kompozito struktūrą Sukurtas cementinis termoizoliacinis kompozitas kurio sudėtis
modifikuota 10 metakaolino priedo jam pagaminti panaudotas 70 kgm3 rišamosios medžiagos
kiekis Cementinio termoizoliacinio kompozito šilumos laidumo koeficientas siekia 007Wm∙K
esant tankiui 245 kgm3 ir gniuždymo stipriui apie 02 MPa
5 Sukurta lakšto apdailinio sluoksnio modifikuoto specialiais priedais formavimo mišinio sudėtis
kurioje 90 rišamosios medžiagos (RM) masės sudaro portlandcementis ir 10 - MK o kompozito
RM ir smulkių iki 2 mm stambumo PS granulių tūrių santykis sausame mišinyje yra 11 Sukietėjusio
skiedinio tankis 1420 kgm3 gniuždymo stipris 38 MPa
6 Nustatytas porėtų užpildų PS ir PPS granuliometrinės sudėties ir jų tūrių santykio poveikis
termoizoliacinio lakšto vidutinio sluoksnio struktūrai ir savybėms Mažiausia kompozito šilumos
laidumo koeficiento vertė (0075 Wm∙K) gaunama tuo atveju kai pūsto stiklo 4divide8 mm frakcijos
granulės padengtos porizuota cementine tešla (esant cemento sąnaudom ne daugiau kaip 100 kgm3)
tarpusavyje jungiasi lietimosi taškuose ir formuoja standų kompozito bdquokarkasąldquo o analogiškai
padengtos smulkios (iki 2 mm stambumo) PPS granulės užpildo laisvus tarpus tarp stambesnių PS
granulių (esant PS ir PPS tūrių santykiui 31) tokiu būdu išvengiant tiesioginių šalčio tiltelių per
porizuotą matricą
28
8 Literatūra
Antonovič V Goberis S The effect of different admixture of the properties of refractory conerefe
with portland cement Material science (Medžiagotyra) 4(9) 2003 379-382 p
Asthana R Kumar ADahotre N B2006 Materials Processing and Manufacturing Science
Amsterdam Butterworth-Heinemann 628 p
bdquoAstra ndash polskaldquo firmos tinklalapis internete httpwwwastra-polskacom
Brykov A S Kamaliev R T Mokeev M V 2010 Influence of ultradispersed silica on portland
cement hydration Russian Journal of Applied Chemistry 83(2) 208minus213
Capener J C-M 2009 Properties of Modern Rendering Systems Based on Mineral Binders
Modified by Organic Admixtures Concrete Repair Rehabilitation and Retrofitting II ndash Alexander et
al (eds) Taylor and Francis Group London 863 ndash 869
Davraz M Gunduz L 2005 Engineering properties of amorphous silica as a new natural pozzolan
for use in concrete Cement and Concrete Research 35(7) 1251ndash1261
Du L Folliard K J 2005Mechanisms of entrainment in concrete Cement and Concrete Research
35(8)1463 ndash 1471
Hernaudes-Olivares F Mayer-Lobo P 2011 Experimental Assessment of Comercial One-coat
Renders for Buildings Facades Construction and Building Materials 22 (1) pp 156 ndash 162
Hilal A AThom N H Dawson A R 2015 On void structure and strength of foamed concrete made
without with additives Construction and Building Materials 85 157 ndash 164
Houst Y F Bowen P Perche F Kauppi A Borget P Galmiche L Meins J F Lafuma F
Flatt R J Schober I Banfill P FG Swift D S Myrvold B O Petersenf B G Reknes K
2008 Design and function of novel superplasticizers for more durable high performance concrete
(Superplast Project) Cement and Concrete Research 38(10) 1197 ndash 1209
Hurley J A 2003 UK market survey for foam glas Published by The Waste and Resource Action
Programme The Old Academy 114 p Prieiga per internetą httpwwwwraporguk
Kligys M Laukaitis A Sinica M Sezemanas G Dranseika N 2008 Investigations into the fire
hazard of a composite made from aerated concrete and crushed expanded polystyrene waste
Mechanics of Composite Materials 44(2) 173 ndash 180
Kligys M 2009 Kompozitinės medžiagos iš poringosios cemento tešlos ir trupinto polistireninio
putplasčio gamybos technologija ir savybės Daktaro disertacija Vilnius 137 p
Landensivu J 2012 Durability properties and actual deterioration of Finish concrete fasades and
balcones Thesis for the degree of doctor of science in technology Tampere university of technology
117 p
Lauzon M Garcia-Ruiz P A 2009 Evaluation of Capillary Water Absorbtion in Rendering Mortars
with Powdered Waterproofing Additives Construction and Building Materials 23 (10) 3287 ndash 3291
Lianxiang D Kevin J 2005 Mechanizm of air entrainment in concrete Cement and Concrete
research (35) 1463-1471 p
Limbachiya M Meddah M S Fotiadou S 2012 Performance of granulated foam glass concrete
Construction and Building materials 28(1) 759ndash768
LST EN 197-12011 Cementas 1 dalis Įprastinių cementų sudėtis techniniai reikalavimai ir atitikties
kriterijai
LST EN 196-62010 Cemento bandymų metodai 6 dalis Smulkumo nustatymas
29
LST EN 196-32005 Cemento bandymų metodai 3 dalis Rišimosi trukmių ir tūrio pastovumo
nustatymas
LST EN 933-12002 Užpildų geometrinių savybių nustatymo metodai 1 dalis Granulometrinės
sudėties nustatymas Sijojimo metodas
LST EN 933-22001 Užpildų geometrinių savybių nustatymo metodai 2 dalis Granulometrinės
sudėties nustatymas Analiziniai sietai Vardiniai akelių matmenys
LST ISO 3310-12003 Laboratoriniai sietai Techniniai reikalavimai ir bandymai 1 dalis
Laboratoriniai pinto metalinio vielinio tinkle sietai (tpt ISO 3310-12000) LST EN 1097-62003
Užpildų mechaninių ir fizikinių savybių nustatymo metodai 6 dalis Dalelių tankio ir įmirkio
nustatymas
LST EN 1015-3+A12004 Methods of Test for Mortar for Masonry ndash Part 3 Determination of
Consistence of Fresh Mortar (by Flow Table)
LST EN 1015-102004 Methods of Test for Mortar for Masonry ndash Part 10 Determination of Dry
Bulk Density of Hardened Mortar
LST EN 1015-112002 Methods of Test for Mortar for Masonary ndash Part 11 Determination of
Flexural and Compressive Strength of Hardened Mortar
LST EN 1015-182003 Methods of Test for Mortar for Masonary ndash Part 18 Determination of Water
Absorption Coefficient Due to Capillary Action of Hardened Mortar
LST EN 1015-122004 Methods of Test for Mortar for Masonary ndash Part 18 Determination of
Adhesive Strength of Hardened Rendering and Plastering Mortars on Substrates
LST EN 120892013 Statybiniai termoizoliaciniai gaminiai Elgsenos lenkiant nustatymas
LST EN 16022013 Statybiniai termoizoliaciniai gaminiaiTariamojo tankio nustatymas
LST EN 826 Statybinės termoizoliacines medžiagos Stiprio gniuždant nustatymas
LST EN 126642002 Šiluminės statybinių medžiagų ir gaminių charakteristikos Šiluminės varžos
nustatymas apsaugotos karštosios plokštės ir šilumos srauto matuoklio metodais Vidutinės ir mažos
šiluminės varžos sausi ir drėgni gaminiai
LST EN ISO 125712013 Hygrothermal Performance of Building Materials and Products -
Determination of Hygroscopic Sorption Properties
LST CENTS 772 -222006 Mūro gaminių bandymo metodai 22 dalis Keraminių mūro gaminių
atsparumo šalčiui nustatymas
LST L 1413112005 Statybinis skiedinys Bandymo metodai Atsparumo šalčiui nustatymas
LVS 203-22005 Sakret stiklo audinio armavimo tinklelis
Marčiukaitis G 2007 Statybinės medžiagos ir konstrukcijos Paskaitų konspektas Vilnius 88 p
Mисников O С Тимофеев АВ Черткова ЕЮ 2011 Гидрофобизация минеральных
дисперсных материалов добавками на основе торфа Труды Инсторфа 2 (55)15 ndash 33
Oğuzhan Keleştemur Bahar Demirel 2015 Effect of metakaolin on the corrosion resistance of
structural lightweight concrete Construction and Building Materials 81172 - 178
Quercia G Huumlsken G Brouwers H J 2012 Water demand of amorphous nanosilica and its
impact on the workability of cement paste Cement and Concrete Research 42(2) 344ndash357
Paruta V A Brynzin E I 2009 Manual on Designing and Erecting of Buildings using the Products
with Trademark UDK GAZOBETON Dnepropetrovsk 213 p
30
Ramachandran V S 1998 Superplasticizersproperties and applications in concrete Ottawa
Materials Technology LaboratoryCANMET
Ries J 2008 Structural lightweight aggregate and concrete Structure June 62-63
Ru Ji Zuotai Zhang Yang He Lili Liu Xidong Wang 2015Synthesis characterization and modeling
of new building insulation material using ceramic polishing waste residue Construction and Building
Materials 85 119 ndash 126
Сеземан Г Синица М Клигис М Шепутите-Юцике Ю Вайткус С Мечай А 2013
Цементные строительные композиты на основе лёгких заполнителей из техногенного сырья
Материалы международной научно ndash технической конференции laquo Наука и технология
строительных материалов состояние и перспектива их развития raquo 27-29 ноября Минск
БГТУ 21 ndash 24
Sezemanas G Sinica M Zacharčenko P Pivenj N Mikulskis D Kligys M 2013 Influence
of zeolite additive on the properties of plaster used for external walls from autoclaved aerated
concrete Materials Science (Medžiagotyra) 19(2) 222ndash229
Синица М Шепутите-Юцике Ю Сеземан Г Клигис М Мечай А 2013 Особенности
выполнения ограждающих конструкций с использованием заливной теплоизоляции на основе
гранул вспученного стекла Материалы международной научноndash технической конференции laquo
Наука и технология строительных материалов состояние и перспектива их развития raquo 27-29
ноября Минск БГТУ 69 ndash 72
Sinica MSezemanas GKligys M Česokas S 2007 Investigation of hydro ndash and higro ndash sorption
properties of silicate masonry products Materials Science (Medžiagotyra) 13(3) 229ndash 234
Sinica M Sezemanas G Chesnauskas V 2005 Influence of Air Absorbing Additive on Plaster
Layer Properties Designated to Cover Partions Built from Autoclave Porous Concrete Blocks
Chemical Technology (Cheminė technologija) 4 (38) 91 ndash 95
Sinica M Laukaitis A Sezemanas G Kligys M 2008 Operational Properties of a Heat-insulation
Composite with Expanded Polystyrene Crumbs Mechanics of Composite Materials 4 (44) 415 ndash 424
Sinica M Sezeman G Mikulskis D Kligys M Česnauskas V Zacharčenko P Kuprijenko
P Ščerbina N Pivenj N 2009 Investigation of the composite material with inclusions of
autoclaved aerated concrete chips Materials science 15 ( 4) 356ndash362
Sinica M Sezeman G Zakharchenko P 2012 Daugiasluoksnė lauko atitvara ir jos džiovinimo
būdas Patentas LT5837B
Стерлятов АН 2007 Совместный тепло- и влаго- перенос в ограждающих конструкциях
зданий из газобетона Дисертация кандидата технических наук Новосибиpск 167 с
Tobon J I Paya Jordy Restrepo O J 2015 Study of durability of portland cement mortars blended
with silica nanoparticles Construction and Building Materials 80 92 - 97
STR 205012005 Pastatų atitvarų šiluminė technika Statybos technikos reglamentai Statybos ir
urbanistikos ministerija Vilnius 2005 109p
STR 201102007 Išorės tinkuojamos sudėtinės termoizoliacinės sistemos Statybos technikos
reglamentai Statybos ir urbanistikos ministerija Vilnius 2007 p
Šadauskienė J Ramanauskas J Stankevičius V 2003 Effect of hydrophobicmaterials on water
impermeability and drying of finish brick mansory Material science (medžiagotyra) 9 (1) 94 - 98
Ungkoon Y Sittipunt Ch Namprakai P Jetipattaranat W Kim KS Charinpanitkul T 2007
Analysis of microstructure and properties of autoclaved aerated concrete wall construction materials
Journal of Industrial and Engineering Chemistry 13(7) 1103ndash1108
31
Weigler H Karl S 1980 Structural lightweight aggregate concrete with reduced density-
lightweight aggregate foamed concrete The International Journal of Lightweight Concrete 2 101ndash
104
Xu Y Chung D D L 1999a Effect of admixtures on the thermal and thermomechanical behaviour
of cement paste ACI Materials Journal 96(4) 455minus461
Xu Y Chung D D L 2000a Improving silica fume cement by using silane Cement and Concrete
Research 30(8) 1305- 1311
Zain M F M Safiuddin Md Mahmud H 2000 Developement of high performance concrete
using silica fume at relatively high water-binder rations Cement and Concrete Research 30(9) 1501
ndash 1505
Захарченко П Синица М Сеземан Г Чеснаускас В 2009 Изменение влажности стеновых
конструкций из ячеистобетонных блоков с системой скреплённой теплоизоляции Будiвельнi
матерiали вироби та санiтарна технiка науково-технiчний збiрник Киев Товариство
laquoЗнаниеraquo Украiни (23) 50 ndash 53234
32
9 Komandiruočių ataskaita
Vykdant kalendoriniame plane numatytus darbus buvo du kartus važiuota į Čekija pas Projekto
partnerius
Su Projekto partneriais iš Čekijos buvo bendraujama elektroniniu paštu per skaipą bei betarpiškai
susitinkant komandiruočiu metu
2014-11-2 iki 11-6 d du projekte dalyvaujantys mokslininkai ndash Projekto koordinatorius Marijonas
Sinica ir vyriausiasis mokslo darbuotojas Sigitas Vėjelis vyko į Prahą bei Libereco technikos
universitetus pas Projekto partnerius ndash mokslininkus Eva Burgetova ir Janą Novaką Susitikimo metu
numatėme bendrus darbus kuriuos turėtume atlikti vykdant Eureka Projektą Mokslinės dalies
vadove Eva Burgetova sutiko būti mūsų Projekto doktorantės Jurgos Šeputytės-Jucikės praktikos
Prahos technikos universitete vadove Praktikos metu kartu su vadove buvo atliekami cementinio
termoizoliacinio kompozito struktūrinia tyrimai įvertinant sudėtinių komponentų tarpusavio jungties
pobūdį Libereco technikos universitete su Projekto partneriu Janu Novaku aptarėme
bendradarbiavimo galimybes kartu atliekant akustinių perdangų smūginių garsų slopinimo sistemų
tyrimus Susitikimuose dalyvavo ūkio subjekto atstovas ndash Projekto partneris Vaclovas Vachuška
2015-05-19 iki 05 -24 d į komandiruotę vyko 3 Projekte dalyvaujantys mokslininkai- M Sinica vyr
mokslo darbuotojas Modestas Kligys tyrėja-doktorantė Jurga Šeputytė ndash Jucikė Komandiruotės
tikslas buvo pratęsti bendradarbiavimą tarp Pojekto partnerių Buvo nuvežti Lietuvoje suformuoti
bandiniai kad Libereco universitete būtų galima atlikti triukšmo slopinimo sistemos elementų
dinaminio standžio matavimus Šie tyrimai yra tęsiami Komandiruočių metu Čekijos ūkio subjekto
atstovas Vaclovas Vachuška supažindino su porėtų granulių gamyba iš maltų šlako atliekų ir kartu
numatėme jų panaudojimo galimybę akustinių grindų konstrukcijose bei sieninių panelių gamyboje
23
4 Bendradarbiavimas su projekto partneriais
Glaudžiausias bendradarbiavimas buvo vykdomas su Projekto partneriu iš Lietuvos ndash UAB ldquoElnet
Grouprdquo Ūkio subjektas pastoviai buvo supažindinamas su vykdomais moksliniais tyrimais bei
gautais tyrimų rezultatais Buvo diskutuojama kaip būtų galima juos įgyvendinti praktikoje Darbų
pasiskirstimas tarp Projekto partnerių reikalauja tampraus bendradarbiavimo kad ūkio subjektas
galėtų sukurti technologinę įrangą sugebančia pasiekti tyrimais nustatytus cementinio
termoizoliacinio kompozito technologinius parametrus Kartu buvo išbandomi technologinių
įrengimų ndash maišyklės formavimo mišinio sudėtinių komponentų maišymo principas bei darbinio
maišyklės veleno konstrukcija Daug problėmų kėlė paruošto mišinio transportavimas lanksčių žarnų
pagalba į tarpą tarp klojinių Cementinio termoizoliacinio kompozito sudėtiniai komponentai ndash
užpildo granulės (padengtos apvalios pūsto stiklo tuščiavidurės formos kevalu) turi nedidelį
atsparūmą gniuždymui ir veikiant didesnei spaudimo jėgai turi galimybę suirti Bendradarbiaujant
su Slovakijos firma bdquoSTROJSTAV CMldquo ši problema buvo išspręsta
Su Projekto partneriais iš Čekijos buvo bendraujama elektroniniu paštu per skaipą bei betarpiškai
susitinkant komandiruočiu metu Pirmoje komandiruotėje buvome susitikę su mokslinės dalies
vadove Eva Navratilova kuri sutiko būti mūsų Projekto doktorantės Jurgos Šeputytės-Jucikės
praktikos Prahos technikos universitete vadove Praktikos metu kartu su vadove buvo atliekami
cementinio termoizoliacinio kompozito struktūrinia tyrimai įvertinant sudėtinių komponentų
tarpusavio jungties pobūdį Libereco technikos universitete su Projekto partneriu Janu Novaku
aptarėme bendradarbiavimo galimybes kartu atliekant akustinių perdangų smūginių garsų slopinimo
sistemų tyrimus Lietuvoje buvo suformuoti bandiniai o Libereco universitete atliekami triukšmo
slopinimo sistemos elementų dinaminio standžio matavimai Šie tyrimai yra tęsiami Komandiruočių
metu Čekijos ūkio subjekto atstovas Vaclovas Vachuška supažindino su poretų granulių gamyba iš
maltų šlako atliekų ir kartu numatėme jų panaudojimo galimybę akustinių grindų konstrukcijose bei
sieninių panelių gamyboje Bendradarbiavimas tarp partneriu bus tęsiamas per visą Projekto
vykdymo laikotarpį
24
5 Projekto etapai ir tarpiniai rezultatai
Pirmame projekto etape turėjome parinkti termoizoliacinio cementinio kompozito skirto sienų
konstrukcijoms formavimo mišinio parametrus Darbo eigoje nustatyta kad termoizoliacinio
cementinio kompozito matrica turi sudaryti porizuota cementinė tešla modifikuota pūsto stiklo
gamybos atlieka ndash metakaolino priedu Kompozito užpildu kuris sudaro 100 tūrio yra
kombinuotos PS granulės pagamintos iš stiklo duženų miltų ir polistireninės taros susmulkinti
trupiniai PS granulės yra skirtingų frakcijų nuo 4 iki 16 mm dydžio ir kompozite tartusavyje liečiasi
tokiu būdu suformuodami termoizoliacinės medžiagos bdquokarkasąldquo PPS smulkūs trupiniai užpildo
tarpus tarp PS granulių ir tokiu būdu mažino laisvo oro erdvę kompozito struktūroje Šis faktorius
turi tiesioginę įtaką kompozito šilumos laidumo vertei Kompozito užpildas tarpusavyje jungiamas
plonu porizuotos modifikuotos cementinės tešlos sluoksniu Taip yra gaunamas lengvas cementinis
termoizoliacinis kompozitas kurio tankis siekia 230 ndash 250 kgm3 šilumos laidumo koeficientas yra
apie 007 WmmiddotK gniuždymo stipris apie 03 MPa
Kitas uždavinys buvo sukurti termoizoliacinio cementinio kompozito gamybos technologiją
Sprendžiant šią užduotį buvo ištirtas modifikuojančių priedų ir jų maišymo trukmės poveikis
cementinės matricos savybėms rišamosios medžiagos ir skirtingos frakcijos granulių kiekio įtaka
termoizoliacinio sukietėjusio kompozito savybėms Atlikti moksliniai tyrimai leido parinkti
formavimo mišinių maišymo trukmę sudėtiniu komponentų padavimo į formavimo mišinio
paruošimo maišyklę eiliškumą rišiklio rišimosi laikus įvertinant priedų poveikį cemento mineralų
hidratacijos procesui Nustatyta kad pradiniame etape reikia vandenyje permaišyti orą įtraukiatį ir
mišinį plastifikuojanti priedus ir cementą po to maišyti PPS smulkius trupinius ir tik po to į
formavimo mišinių paruošimo maišyklę dėti PS granules Bendra formavimo mišinio paruošimo
trukmė siekia 7 ndash 10 min Laboratorinėmis salygomis paruoštu formavimo mišiniu buvo užpildomos
bandinių formavimui skirtos formos Suformuoti bandiniai iš formų buvo išimami po 12 val
sudedami į polietileninius maišus ir natūraliose sąlygose buvo kietinami 28 paras
Kompozito bandinių fizikinės savybės bei sudėtinių kompozito komponentų tarpusavio jungties
pobūdis kontakto zonoje buvo nustatomos tiriant bandinius pagal galiojančius techninius
reikalavimus VGTU Termoizoliacijos instituto laboratorijose sukomplektuotomis naujausią įranga
Šių tyrimų rezultatai yra pateikiami ataskaitoje plačiau aprašant termoizoliacinio kompozito fizikines
savybes
Darbe buvo sprendžiamas ir armuotų termoizoliacinių lakštų ir jų gamybos technologijos sukūrimas
Lakštų prototipu buvo parinkta dekoratyvinio apdailos laksto konstrukcija sukurta projekto vadovo
ir apginta Lietuvos patentu Nr 4599 Toks techninis sprendimas leido termoizoliacinio kompozito
sluoksnį iš abiejų pusių armuoti stiklo audinio tinkleliu ir sukurti padidinto atsparumo lenkimui
termoizoliacinį lakštą Moksliniais tyrimais buvo nustatyta kad lakštų konstrukcijose galima naudoti
tik 2-8 mm dydžio pūsto stiklo granules o cementine tešlą galima modifikuoti MK priedų iki 30
nuo cemento masės Stiklo audinio tinklelį galima panardinti į cementinės tešlos ir smulkių PS
granulių mišinį esant granulių užpildo kiekiui ne didesniam kaip 50 tešlos mišinio tūrio Optimalus
armuojančių stiklo audinio tinklelių akučių dydis 45times45 mm užtikrinantis sluoksnių esančių
abiejuose tinklelio pusėse stabilią jungtį
Lakštų gamybos išmatavimus lemia gaminami armuojančių tinklelių matmenys Esant tinklo kilimo
pločiui 1000 mm automatiškai išsisprendžia ir lakštų plotis kuris gali būti 500 mm arba 10 m Esant
kitam lakšto pločiui reikalingas tinklelio jungimas kas didina gamybos proceso imlumą ir gamybos
kaštus
Sukurta laboratorinė lakštų gamybos technologija kurioje yra numatyta sekančios operacijos
išvardintos eilės tvarka modifikuotos cementinės tešlos užpilimas ant formos dugno tolygus
cementinės masės paskleidimas armuojančio apatinio tinklelio įspaudimas į cementinę masę
termoizoliacinio cementinio formavimo masės sluoksnio užpilimas į formą ir jos tolygus
paskirstymas viršutinio armuojančio tinklelio uždėjimas ant viršutinio termoizoliacinio kompozito
formavimo masės paviršiaus viršutinio tinklelio dengimas cementine mase jos tolygus paskirstymas
ir įspaudimas į tinklelio akutes Tokiu būdu pagamintas lakštas turi lygų apatinį paviršių ir grubų
25
viršutinį Panaudojus lakštus klojinių konstrukcijose lygus paviršius formuoja galutinai išlygintą
sienos plokštumą reikalaujančią minimalių darbo sąnaudų paviršiaus apdailai Išorinių apdailos
lakštų paviršiaus formavimas bus sprendžiamas ateityje
Įvertinant lakšto paskirtį galime konstatuoti kad termoizoliacines lakšto sąvybes lemia užpildo
granulių kompaktiškas pasiskirstymas lakšto termoizoliacineme sluoksnyje Stambios granulės turi
formuoti karkasą liesdamosios tarpusavyje o tarpai tarp jų turi būti ūžpildyti smulkios frakcijos PPS
trupinių granulėmis Reikia stengtis kad būtų kuo mažiau neužpildytų oro tarpų Lakšto
termoizoliacines sąvybes gerina smulkios frakcijos PS granulių kiekis esantis modifikuotoje
cementinėje tešloje iki 50 tūrio
Lakšto lenkimo stipriui didžiausios įtakos turi armuojančio tinklelio akučių dydis tinklelio sukibimas
su cementine tešla užpildo granulių stabili tarpusavio jungtis bei paties lakšto storis Skaitome kad
mažiausias lakšto storis galėtų būti 25 mm
Pirmais metais viešinant projektą buvo parengtas mokslinis straipsnis apie įvairių priedų poveikį
cementinės matricos porizacijai Be priedų poveikio buvo atsižvelgta į formavimo mišinio maišymo
trukmę Medžiaga apie matricos porėtumo didinimo būdus išsamiai pateikta publikacijoje o
ataskaitoje pateikiama tik nuoroda į straipsnyje pateikiamus tyrimo rezultatus
Žurnale ldquoMokslas ir technikardquo yra supažindinama Lietuvos visuomenė apie Eureka projekto
partnerius projekto tikslus kuriuos turėtų įgyvendinti kiekvienas partneris atskirai darbus
koordinuojant VGTU projekto vadovui Pateikiama projekto trukmė bei nurodomi finansavimo
šaltiniai tame tarpe ir iš Europos struktūrinių fondo lėšų
26
6 Tyrimų mokslinė vertė
Mokslinę liekamąją vertę turi modifikuojančių priedų poveikio cementinės matricos mišinio bei
akmens poretumui tyrimai Ištirta pucolaninio priedo pūsto stiklo gamybos atliekos ndash metakaolino
poveikis cementinės matricos tankiui cemento mineralų hidratacijos procesui mišinio klampai bei
poreto cementinio akmens fizikinėms sąvybėms Ši priklausomybė sujungta kartu su orą įtraukiančiu
ir plastifikuojančių priedų panaudojimu modifikuojant cementinę tešląTyrimų rezultatai yra
apibendrinti moksliniame straipsnyje išsiūstame į Oksfordo universiteto žurnalą bdquoConstruction and
Building Materialsldquo
Porėtų užpildo granulių granuliometrinės sudėties ir jų frakcijų santykis bei porizuotos matricos
kiekio poveikis cementinio termoizoliacinio kompozito savybėms bus apgintas Lietuvos patentu su
tolesniu patentavimu ES
Cementinio termoizoliacinio kompozito ir jo gamybos technologijos sukūrimas leis statyti kokybiškai
naujus namus artimus pasyvaus namo koncepcijos keliamiems reikalavimams
27
7 Išvados ir rekomendacijos
1 Nustatyta kad kompleksinis (MK+FS40+OIP) priedas betonų mineralų hidratacijos procesą
cemento tešloje prailgina iki 1100 min pasiekdamas 60 degC egzoterminio efekto maksimalią
temperatūrą MK modifikuotos cemento tešlos hidratacijos procesas nežymiai pailgėja nors dėl
papildomos pucolaninės reakcijos tarp MK ir cemento hidratacijos produktų egzoterminio efekto
maksimali temperatūra pakyla 8 degC
2 Ištirta kad kompleksinio priedo (FS40+OIP) poveikis mažinant cementinės tešlos tankį labiausiai
pastebimas MK priedų modifikuotoje cementinėje tešloje Modifikuotos cementinės tešlos tankis
sumažėja 33 karto nuo 2158 kgm3 iki 714 kgm3 po 10 min mišinio maišymo Tai yra apie 29
mažesnis tankis nei maltu smėliu modifikuotos cementinės tešlos ir 32 mažesnis tankis nei gryno
cemento porizuotos tešlos Sukietėjusios tešlos ndash porėto betono tankis siekia apie 800 kgm3 tuo tarpu
gryno cementbetonio ndash 1150 kgm3 o maltu smėliu modifikuoto betono ndash 1200 kgm3 Šiuos pokyčius
galima paaiškinti lengvos sutirštintos struktūros formavimo mišinyje susidarymu ir OIP molekulių
adsorbuotų ant cemento dalelių paviršiaus pakankamos jungties suformuotu oro burbuliuku
užtikrinimas
3 Nustatyta kad pucolaniniu priedu MK modifikuota cementinė tešla kartu su kompleksiniais (FS40
ir OIP) priedais įtakoja papildomų naujadarų ndash kalcio hidrosilikatų susidarymą mikro struktūros
pokyčius užtikrinančius submikrokristalinę struktūrą cementinėje matricoje Tai užtikrina mažo
tankio porėto betono pakankamą stiprumą 800 kgm3 tankio porėto betono gniuždymo stipris siekia
25 MPa o lenkimo stipris 10 MPa
4 Nustatyta optimali porėtų užpildo granulių granuliometrinė sudėtis bei jų kiekis termoizoliaciniame
kompozite Didžiausią dalį užpildo - 35 tūrio sudaro stambios PS granulės (8-16 mm) Vidutinio
dydžio (4-8 mm) PS granulės ir smulkios iki 2 mm dydžio PPS trupintos granulės sudaro po 15
kompozito tūrio kas leidžia užpildyti tarpus tarp stambių granulių ir suformuoti kompaktiškai
užpildyta kompozito struktūrą Sukurtas cementinis termoizoliacinis kompozitas kurio sudėtis
modifikuota 10 metakaolino priedo jam pagaminti panaudotas 70 kgm3 rišamosios medžiagos
kiekis Cementinio termoizoliacinio kompozito šilumos laidumo koeficientas siekia 007Wm∙K
esant tankiui 245 kgm3 ir gniuždymo stipriui apie 02 MPa
5 Sukurta lakšto apdailinio sluoksnio modifikuoto specialiais priedais formavimo mišinio sudėtis
kurioje 90 rišamosios medžiagos (RM) masės sudaro portlandcementis ir 10 - MK o kompozito
RM ir smulkių iki 2 mm stambumo PS granulių tūrių santykis sausame mišinyje yra 11 Sukietėjusio
skiedinio tankis 1420 kgm3 gniuždymo stipris 38 MPa
6 Nustatytas porėtų užpildų PS ir PPS granuliometrinės sudėties ir jų tūrių santykio poveikis
termoizoliacinio lakšto vidutinio sluoksnio struktūrai ir savybėms Mažiausia kompozito šilumos
laidumo koeficiento vertė (0075 Wm∙K) gaunama tuo atveju kai pūsto stiklo 4divide8 mm frakcijos
granulės padengtos porizuota cementine tešla (esant cemento sąnaudom ne daugiau kaip 100 kgm3)
tarpusavyje jungiasi lietimosi taškuose ir formuoja standų kompozito bdquokarkasąldquo o analogiškai
padengtos smulkios (iki 2 mm stambumo) PPS granulės užpildo laisvus tarpus tarp stambesnių PS
granulių (esant PS ir PPS tūrių santykiui 31) tokiu būdu išvengiant tiesioginių šalčio tiltelių per
porizuotą matricą
28
8 Literatūra
Antonovič V Goberis S The effect of different admixture of the properties of refractory conerefe
with portland cement Material science (Medžiagotyra) 4(9) 2003 379-382 p
Asthana R Kumar ADahotre N B2006 Materials Processing and Manufacturing Science
Amsterdam Butterworth-Heinemann 628 p
bdquoAstra ndash polskaldquo firmos tinklalapis internete httpwwwastra-polskacom
Brykov A S Kamaliev R T Mokeev M V 2010 Influence of ultradispersed silica on portland
cement hydration Russian Journal of Applied Chemistry 83(2) 208minus213
Capener J C-M 2009 Properties of Modern Rendering Systems Based on Mineral Binders
Modified by Organic Admixtures Concrete Repair Rehabilitation and Retrofitting II ndash Alexander et
al (eds) Taylor and Francis Group London 863 ndash 869
Davraz M Gunduz L 2005 Engineering properties of amorphous silica as a new natural pozzolan
for use in concrete Cement and Concrete Research 35(7) 1251ndash1261
Du L Folliard K J 2005Mechanisms of entrainment in concrete Cement and Concrete Research
35(8)1463 ndash 1471
Hernaudes-Olivares F Mayer-Lobo P 2011 Experimental Assessment of Comercial One-coat
Renders for Buildings Facades Construction and Building Materials 22 (1) pp 156 ndash 162
Hilal A AThom N H Dawson A R 2015 On void structure and strength of foamed concrete made
without with additives Construction and Building Materials 85 157 ndash 164
Houst Y F Bowen P Perche F Kauppi A Borget P Galmiche L Meins J F Lafuma F
Flatt R J Schober I Banfill P FG Swift D S Myrvold B O Petersenf B G Reknes K
2008 Design and function of novel superplasticizers for more durable high performance concrete
(Superplast Project) Cement and Concrete Research 38(10) 1197 ndash 1209
Hurley J A 2003 UK market survey for foam glas Published by The Waste and Resource Action
Programme The Old Academy 114 p Prieiga per internetą httpwwwwraporguk
Kligys M Laukaitis A Sinica M Sezemanas G Dranseika N 2008 Investigations into the fire
hazard of a composite made from aerated concrete and crushed expanded polystyrene waste
Mechanics of Composite Materials 44(2) 173 ndash 180
Kligys M 2009 Kompozitinės medžiagos iš poringosios cemento tešlos ir trupinto polistireninio
putplasčio gamybos technologija ir savybės Daktaro disertacija Vilnius 137 p
Landensivu J 2012 Durability properties and actual deterioration of Finish concrete fasades and
balcones Thesis for the degree of doctor of science in technology Tampere university of technology
117 p
Lauzon M Garcia-Ruiz P A 2009 Evaluation of Capillary Water Absorbtion in Rendering Mortars
with Powdered Waterproofing Additives Construction and Building Materials 23 (10) 3287 ndash 3291
Lianxiang D Kevin J 2005 Mechanizm of air entrainment in concrete Cement and Concrete
research (35) 1463-1471 p
Limbachiya M Meddah M S Fotiadou S 2012 Performance of granulated foam glass concrete
Construction and Building materials 28(1) 759ndash768
LST EN 197-12011 Cementas 1 dalis Įprastinių cementų sudėtis techniniai reikalavimai ir atitikties
kriterijai
LST EN 196-62010 Cemento bandymų metodai 6 dalis Smulkumo nustatymas
29
LST EN 196-32005 Cemento bandymų metodai 3 dalis Rišimosi trukmių ir tūrio pastovumo
nustatymas
LST EN 933-12002 Užpildų geometrinių savybių nustatymo metodai 1 dalis Granulometrinės
sudėties nustatymas Sijojimo metodas
LST EN 933-22001 Užpildų geometrinių savybių nustatymo metodai 2 dalis Granulometrinės
sudėties nustatymas Analiziniai sietai Vardiniai akelių matmenys
LST ISO 3310-12003 Laboratoriniai sietai Techniniai reikalavimai ir bandymai 1 dalis
Laboratoriniai pinto metalinio vielinio tinkle sietai (tpt ISO 3310-12000) LST EN 1097-62003
Užpildų mechaninių ir fizikinių savybių nustatymo metodai 6 dalis Dalelių tankio ir įmirkio
nustatymas
LST EN 1015-3+A12004 Methods of Test for Mortar for Masonry ndash Part 3 Determination of
Consistence of Fresh Mortar (by Flow Table)
LST EN 1015-102004 Methods of Test for Mortar for Masonry ndash Part 10 Determination of Dry
Bulk Density of Hardened Mortar
LST EN 1015-112002 Methods of Test for Mortar for Masonary ndash Part 11 Determination of
Flexural and Compressive Strength of Hardened Mortar
LST EN 1015-182003 Methods of Test for Mortar for Masonary ndash Part 18 Determination of Water
Absorption Coefficient Due to Capillary Action of Hardened Mortar
LST EN 1015-122004 Methods of Test for Mortar for Masonary ndash Part 18 Determination of
Adhesive Strength of Hardened Rendering and Plastering Mortars on Substrates
LST EN 120892013 Statybiniai termoizoliaciniai gaminiai Elgsenos lenkiant nustatymas
LST EN 16022013 Statybiniai termoizoliaciniai gaminiaiTariamojo tankio nustatymas
LST EN 826 Statybinės termoizoliacines medžiagos Stiprio gniuždant nustatymas
LST EN 126642002 Šiluminės statybinių medžiagų ir gaminių charakteristikos Šiluminės varžos
nustatymas apsaugotos karštosios plokštės ir šilumos srauto matuoklio metodais Vidutinės ir mažos
šiluminės varžos sausi ir drėgni gaminiai
LST EN ISO 125712013 Hygrothermal Performance of Building Materials and Products -
Determination of Hygroscopic Sorption Properties
LST CENTS 772 -222006 Mūro gaminių bandymo metodai 22 dalis Keraminių mūro gaminių
atsparumo šalčiui nustatymas
LST L 1413112005 Statybinis skiedinys Bandymo metodai Atsparumo šalčiui nustatymas
LVS 203-22005 Sakret stiklo audinio armavimo tinklelis
Marčiukaitis G 2007 Statybinės medžiagos ir konstrukcijos Paskaitų konspektas Vilnius 88 p
Mисников O С Тимофеев АВ Черткова ЕЮ 2011 Гидрофобизация минеральных
дисперсных материалов добавками на основе торфа Труды Инсторфа 2 (55)15 ndash 33
Oğuzhan Keleştemur Bahar Demirel 2015 Effect of metakaolin on the corrosion resistance of
structural lightweight concrete Construction and Building Materials 81172 - 178
Quercia G Huumlsken G Brouwers H J 2012 Water demand of amorphous nanosilica and its
impact on the workability of cement paste Cement and Concrete Research 42(2) 344ndash357
Paruta V A Brynzin E I 2009 Manual on Designing and Erecting of Buildings using the Products
with Trademark UDK GAZOBETON Dnepropetrovsk 213 p
30
Ramachandran V S 1998 Superplasticizersproperties and applications in concrete Ottawa
Materials Technology LaboratoryCANMET
Ries J 2008 Structural lightweight aggregate and concrete Structure June 62-63
Ru Ji Zuotai Zhang Yang He Lili Liu Xidong Wang 2015Synthesis characterization and modeling
of new building insulation material using ceramic polishing waste residue Construction and Building
Materials 85 119 ndash 126
Сеземан Г Синица М Клигис М Шепутите-Юцике Ю Вайткус С Мечай А 2013
Цементные строительные композиты на основе лёгких заполнителей из техногенного сырья
Материалы международной научно ndash технической конференции laquo Наука и технология
строительных материалов состояние и перспектива их развития raquo 27-29 ноября Минск
БГТУ 21 ndash 24
Sezemanas G Sinica M Zacharčenko P Pivenj N Mikulskis D Kligys M 2013 Influence
of zeolite additive on the properties of plaster used for external walls from autoclaved aerated
concrete Materials Science (Medžiagotyra) 19(2) 222ndash229
Синица М Шепутите-Юцике Ю Сеземан Г Клигис М Мечай А 2013 Особенности
выполнения ограждающих конструкций с использованием заливной теплоизоляции на основе
гранул вспученного стекла Материалы международной научноndash технической конференции laquo
Наука и технология строительных материалов состояние и перспектива их развития raquo 27-29
ноября Минск БГТУ 69 ndash 72
Sinica MSezemanas GKligys M Česokas S 2007 Investigation of hydro ndash and higro ndash sorption
properties of silicate masonry products Materials Science (Medžiagotyra) 13(3) 229ndash 234
Sinica M Sezemanas G Chesnauskas V 2005 Influence of Air Absorbing Additive on Plaster
Layer Properties Designated to Cover Partions Built from Autoclave Porous Concrete Blocks
Chemical Technology (Cheminė technologija) 4 (38) 91 ndash 95
Sinica M Laukaitis A Sezemanas G Kligys M 2008 Operational Properties of a Heat-insulation
Composite with Expanded Polystyrene Crumbs Mechanics of Composite Materials 4 (44) 415 ndash 424
Sinica M Sezeman G Mikulskis D Kligys M Česnauskas V Zacharčenko P Kuprijenko
P Ščerbina N Pivenj N 2009 Investigation of the composite material with inclusions of
autoclaved aerated concrete chips Materials science 15 ( 4) 356ndash362
Sinica M Sezeman G Zakharchenko P 2012 Daugiasluoksnė lauko atitvara ir jos džiovinimo
būdas Patentas LT5837B
Стерлятов АН 2007 Совместный тепло- и влаго- перенос в ограждающих конструкциях
зданий из газобетона Дисертация кандидата технических наук Новосибиpск 167 с
Tobon J I Paya Jordy Restrepo O J 2015 Study of durability of portland cement mortars blended
with silica nanoparticles Construction and Building Materials 80 92 - 97
STR 205012005 Pastatų atitvarų šiluminė technika Statybos technikos reglamentai Statybos ir
urbanistikos ministerija Vilnius 2005 109p
STR 201102007 Išorės tinkuojamos sudėtinės termoizoliacinės sistemos Statybos technikos
reglamentai Statybos ir urbanistikos ministerija Vilnius 2007 p
Šadauskienė J Ramanauskas J Stankevičius V 2003 Effect of hydrophobicmaterials on water
impermeability and drying of finish brick mansory Material science (medžiagotyra) 9 (1) 94 - 98
Ungkoon Y Sittipunt Ch Namprakai P Jetipattaranat W Kim KS Charinpanitkul T 2007
Analysis of microstructure and properties of autoclaved aerated concrete wall construction materials
Journal of Industrial and Engineering Chemistry 13(7) 1103ndash1108
31
Weigler H Karl S 1980 Structural lightweight aggregate concrete with reduced density-
lightweight aggregate foamed concrete The International Journal of Lightweight Concrete 2 101ndash
104
Xu Y Chung D D L 1999a Effect of admixtures on the thermal and thermomechanical behaviour
of cement paste ACI Materials Journal 96(4) 455minus461
Xu Y Chung D D L 2000a Improving silica fume cement by using silane Cement and Concrete
Research 30(8) 1305- 1311
Zain M F M Safiuddin Md Mahmud H 2000 Developement of high performance concrete
using silica fume at relatively high water-binder rations Cement and Concrete Research 30(9) 1501
ndash 1505
Захарченко П Синица М Сеземан Г Чеснаускас В 2009 Изменение влажности стеновых
конструкций из ячеистобетонных блоков с системой скреплённой теплоизоляции Будiвельнi
матерiали вироби та санiтарна технiка науково-технiчний збiрник Киев Товариство
laquoЗнаниеraquo Украiни (23) 50 ndash 53234
32
9 Komandiruočių ataskaita
Vykdant kalendoriniame plane numatytus darbus buvo du kartus važiuota į Čekija pas Projekto
partnerius
Su Projekto partneriais iš Čekijos buvo bendraujama elektroniniu paštu per skaipą bei betarpiškai
susitinkant komandiruočiu metu
2014-11-2 iki 11-6 d du projekte dalyvaujantys mokslininkai ndash Projekto koordinatorius Marijonas
Sinica ir vyriausiasis mokslo darbuotojas Sigitas Vėjelis vyko į Prahą bei Libereco technikos
universitetus pas Projekto partnerius ndash mokslininkus Eva Burgetova ir Janą Novaką Susitikimo metu
numatėme bendrus darbus kuriuos turėtume atlikti vykdant Eureka Projektą Mokslinės dalies
vadove Eva Burgetova sutiko būti mūsų Projekto doktorantės Jurgos Šeputytės-Jucikės praktikos
Prahos technikos universitete vadove Praktikos metu kartu su vadove buvo atliekami cementinio
termoizoliacinio kompozito struktūrinia tyrimai įvertinant sudėtinių komponentų tarpusavio jungties
pobūdį Libereco technikos universitete su Projekto partneriu Janu Novaku aptarėme
bendradarbiavimo galimybes kartu atliekant akustinių perdangų smūginių garsų slopinimo sistemų
tyrimus Susitikimuose dalyvavo ūkio subjekto atstovas ndash Projekto partneris Vaclovas Vachuška
2015-05-19 iki 05 -24 d į komandiruotę vyko 3 Projekte dalyvaujantys mokslininkai- M Sinica vyr
mokslo darbuotojas Modestas Kligys tyrėja-doktorantė Jurga Šeputytė ndash Jucikė Komandiruotės
tikslas buvo pratęsti bendradarbiavimą tarp Pojekto partnerių Buvo nuvežti Lietuvoje suformuoti
bandiniai kad Libereco universitete būtų galima atlikti triukšmo slopinimo sistemos elementų
dinaminio standžio matavimus Šie tyrimai yra tęsiami Komandiruočių metu Čekijos ūkio subjekto
atstovas Vaclovas Vachuška supažindino su porėtų granulių gamyba iš maltų šlako atliekų ir kartu
numatėme jų panaudojimo galimybę akustinių grindų konstrukcijose bei sieninių panelių gamyboje
24
5 Projekto etapai ir tarpiniai rezultatai
Pirmame projekto etape turėjome parinkti termoizoliacinio cementinio kompozito skirto sienų
konstrukcijoms formavimo mišinio parametrus Darbo eigoje nustatyta kad termoizoliacinio
cementinio kompozito matrica turi sudaryti porizuota cementinė tešla modifikuota pūsto stiklo
gamybos atlieka ndash metakaolino priedu Kompozito užpildu kuris sudaro 100 tūrio yra
kombinuotos PS granulės pagamintos iš stiklo duženų miltų ir polistireninės taros susmulkinti
trupiniai PS granulės yra skirtingų frakcijų nuo 4 iki 16 mm dydžio ir kompozite tartusavyje liečiasi
tokiu būdu suformuodami termoizoliacinės medžiagos bdquokarkasąldquo PPS smulkūs trupiniai užpildo
tarpus tarp PS granulių ir tokiu būdu mažino laisvo oro erdvę kompozito struktūroje Šis faktorius
turi tiesioginę įtaką kompozito šilumos laidumo vertei Kompozito užpildas tarpusavyje jungiamas
plonu porizuotos modifikuotos cementinės tešlos sluoksniu Taip yra gaunamas lengvas cementinis
termoizoliacinis kompozitas kurio tankis siekia 230 ndash 250 kgm3 šilumos laidumo koeficientas yra
apie 007 WmmiddotK gniuždymo stipris apie 03 MPa
Kitas uždavinys buvo sukurti termoizoliacinio cementinio kompozito gamybos technologiją
Sprendžiant šią užduotį buvo ištirtas modifikuojančių priedų ir jų maišymo trukmės poveikis
cementinės matricos savybėms rišamosios medžiagos ir skirtingos frakcijos granulių kiekio įtaka
termoizoliacinio sukietėjusio kompozito savybėms Atlikti moksliniai tyrimai leido parinkti
formavimo mišinių maišymo trukmę sudėtiniu komponentų padavimo į formavimo mišinio
paruošimo maišyklę eiliškumą rišiklio rišimosi laikus įvertinant priedų poveikį cemento mineralų
hidratacijos procesui Nustatyta kad pradiniame etape reikia vandenyje permaišyti orą įtraukiatį ir
mišinį plastifikuojanti priedus ir cementą po to maišyti PPS smulkius trupinius ir tik po to į
formavimo mišinių paruošimo maišyklę dėti PS granules Bendra formavimo mišinio paruošimo
trukmė siekia 7 ndash 10 min Laboratorinėmis salygomis paruoštu formavimo mišiniu buvo užpildomos
bandinių formavimui skirtos formos Suformuoti bandiniai iš formų buvo išimami po 12 val
sudedami į polietileninius maišus ir natūraliose sąlygose buvo kietinami 28 paras
Kompozito bandinių fizikinės savybės bei sudėtinių kompozito komponentų tarpusavio jungties
pobūdis kontakto zonoje buvo nustatomos tiriant bandinius pagal galiojančius techninius
reikalavimus VGTU Termoizoliacijos instituto laboratorijose sukomplektuotomis naujausią įranga
Šių tyrimų rezultatai yra pateikiami ataskaitoje plačiau aprašant termoizoliacinio kompozito fizikines
savybes
Darbe buvo sprendžiamas ir armuotų termoizoliacinių lakštų ir jų gamybos technologijos sukūrimas
Lakštų prototipu buvo parinkta dekoratyvinio apdailos laksto konstrukcija sukurta projekto vadovo
ir apginta Lietuvos patentu Nr 4599 Toks techninis sprendimas leido termoizoliacinio kompozito
sluoksnį iš abiejų pusių armuoti stiklo audinio tinkleliu ir sukurti padidinto atsparumo lenkimui
termoizoliacinį lakštą Moksliniais tyrimais buvo nustatyta kad lakštų konstrukcijose galima naudoti
tik 2-8 mm dydžio pūsto stiklo granules o cementine tešlą galima modifikuoti MK priedų iki 30
nuo cemento masės Stiklo audinio tinklelį galima panardinti į cementinės tešlos ir smulkių PS
granulių mišinį esant granulių užpildo kiekiui ne didesniam kaip 50 tešlos mišinio tūrio Optimalus
armuojančių stiklo audinio tinklelių akučių dydis 45times45 mm užtikrinantis sluoksnių esančių
abiejuose tinklelio pusėse stabilią jungtį
Lakštų gamybos išmatavimus lemia gaminami armuojančių tinklelių matmenys Esant tinklo kilimo
pločiui 1000 mm automatiškai išsisprendžia ir lakštų plotis kuris gali būti 500 mm arba 10 m Esant
kitam lakšto pločiui reikalingas tinklelio jungimas kas didina gamybos proceso imlumą ir gamybos
kaštus
Sukurta laboratorinė lakštų gamybos technologija kurioje yra numatyta sekančios operacijos
išvardintos eilės tvarka modifikuotos cementinės tešlos užpilimas ant formos dugno tolygus
cementinės masės paskleidimas armuojančio apatinio tinklelio įspaudimas į cementinę masę
termoizoliacinio cementinio formavimo masės sluoksnio užpilimas į formą ir jos tolygus
paskirstymas viršutinio armuojančio tinklelio uždėjimas ant viršutinio termoizoliacinio kompozito
formavimo masės paviršiaus viršutinio tinklelio dengimas cementine mase jos tolygus paskirstymas
ir įspaudimas į tinklelio akutes Tokiu būdu pagamintas lakštas turi lygų apatinį paviršių ir grubų
25
viršutinį Panaudojus lakštus klojinių konstrukcijose lygus paviršius formuoja galutinai išlygintą
sienos plokštumą reikalaujančią minimalių darbo sąnaudų paviršiaus apdailai Išorinių apdailos
lakštų paviršiaus formavimas bus sprendžiamas ateityje
Įvertinant lakšto paskirtį galime konstatuoti kad termoizoliacines lakšto sąvybes lemia užpildo
granulių kompaktiškas pasiskirstymas lakšto termoizoliacineme sluoksnyje Stambios granulės turi
formuoti karkasą liesdamosios tarpusavyje o tarpai tarp jų turi būti ūžpildyti smulkios frakcijos PPS
trupinių granulėmis Reikia stengtis kad būtų kuo mažiau neužpildytų oro tarpų Lakšto
termoizoliacines sąvybes gerina smulkios frakcijos PS granulių kiekis esantis modifikuotoje
cementinėje tešloje iki 50 tūrio
Lakšto lenkimo stipriui didžiausios įtakos turi armuojančio tinklelio akučių dydis tinklelio sukibimas
su cementine tešla užpildo granulių stabili tarpusavio jungtis bei paties lakšto storis Skaitome kad
mažiausias lakšto storis galėtų būti 25 mm
Pirmais metais viešinant projektą buvo parengtas mokslinis straipsnis apie įvairių priedų poveikį
cementinės matricos porizacijai Be priedų poveikio buvo atsižvelgta į formavimo mišinio maišymo
trukmę Medžiaga apie matricos porėtumo didinimo būdus išsamiai pateikta publikacijoje o
ataskaitoje pateikiama tik nuoroda į straipsnyje pateikiamus tyrimo rezultatus
Žurnale ldquoMokslas ir technikardquo yra supažindinama Lietuvos visuomenė apie Eureka projekto
partnerius projekto tikslus kuriuos turėtų įgyvendinti kiekvienas partneris atskirai darbus
koordinuojant VGTU projekto vadovui Pateikiama projekto trukmė bei nurodomi finansavimo
šaltiniai tame tarpe ir iš Europos struktūrinių fondo lėšų
26
6 Tyrimų mokslinė vertė
Mokslinę liekamąją vertę turi modifikuojančių priedų poveikio cementinės matricos mišinio bei
akmens poretumui tyrimai Ištirta pucolaninio priedo pūsto stiklo gamybos atliekos ndash metakaolino
poveikis cementinės matricos tankiui cemento mineralų hidratacijos procesui mišinio klampai bei
poreto cementinio akmens fizikinėms sąvybėms Ši priklausomybė sujungta kartu su orą įtraukiančiu
ir plastifikuojančių priedų panaudojimu modifikuojant cementinę tešląTyrimų rezultatai yra
apibendrinti moksliniame straipsnyje išsiūstame į Oksfordo universiteto žurnalą bdquoConstruction and
Building Materialsldquo
Porėtų užpildo granulių granuliometrinės sudėties ir jų frakcijų santykis bei porizuotos matricos
kiekio poveikis cementinio termoizoliacinio kompozito savybėms bus apgintas Lietuvos patentu su
tolesniu patentavimu ES
Cementinio termoizoliacinio kompozito ir jo gamybos technologijos sukūrimas leis statyti kokybiškai
naujus namus artimus pasyvaus namo koncepcijos keliamiems reikalavimams
27
7 Išvados ir rekomendacijos
1 Nustatyta kad kompleksinis (MK+FS40+OIP) priedas betonų mineralų hidratacijos procesą
cemento tešloje prailgina iki 1100 min pasiekdamas 60 degC egzoterminio efekto maksimalią
temperatūrą MK modifikuotos cemento tešlos hidratacijos procesas nežymiai pailgėja nors dėl
papildomos pucolaninės reakcijos tarp MK ir cemento hidratacijos produktų egzoterminio efekto
maksimali temperatūra pakyla 8 degC
2 Ištirta kad kompleksinio priedo (FS40+OIP) poveikis mažinant cementinės tešlos tankį labiausiai
pastebimas MK priedų modifikuotoje cementinėje tešloje Modifikuotos cementinės tešlos tankis
sumažėja 33 karto nuo 2158 kgm3 iki 714 kgm3 po 10 min mišinio maišymo Tai yra apie 29
mažesnis tankis nei maltu smėliu modifikuotos cementinės tešlos ir 32 mažesnis tankis nei gryno
cemento porizuotos tešlos Sukietėjusios tešlos ndash porėto betono tankis siekia apie 800 kgm3 tuo tarpu
gryno cementbetonio ndash 1150 kgm3 o maltu smėliu modifikuoto betono ndash 1200 kgm3 Šiuos pokyčius
galima paaiškinti lengvos sutirštintos struktūros formavimo mišinyje susidarymu ir OIP molekulių
adsorbuotų ant cemento dalelių paviršiaus pakankamos jungties suformuotu oro burbuliuku
užtikrinimas
3 Nustatyta kad pucolaniniu priedu MK modifikuota cementinė tešla kartu su kompleksiniais (FS40
ir OIP) priedais įtakoja papildomų naujadarų ndash kalcio hidrosilikatų susidarymą mikro struktūros
pokyčius užtikrinančius submikrokristalinę struktūrą cementinėje matricoje Tai užtikrina mažo
tankio porėto betono pakankamą stiprumą 800 kgm3 tankio porėto betono gniuždymo stipris siekia
25 MPa o lenkimo stipris 10 MPa
4 Nustatyta optimali porėtų užpildo granulių granuliometrinė sudėtis bei jų kiekis termoizoliaciniame
kompozite Didžiausią dalį užpildo - 35 tūrio sudaro stambios PS granulės (8-16 mm) Vidutinio
dydžio (4-8 mm) PS granulės ir smulkios iki 2 mm dydžio PPS trupintos granulės sudaro po 15
kompozito tūrio kas leidžia užpildyti tarpus tarp stambių granulių ir suformuoti kompaktiškai
užpildyta kompozito struktūrą Sukurtas cementinis termoizoliacinis kompozitas kurio sudėtis
modifikuota 10 metakaolino priedo jam pagaminti panaudotas 70 kgm3 rišamosios medžiagos
kiekis Cementinio termoizoliacinio kompozito šilumos laidumo koeficientas siekia 007Wm∙K
esant tankiui 245 kgm3 ir gniuždymo stipriui apie 02 MPa
5 Sukurta lakšto apdailinio sluoksnio modifikuoto specialiais priedais formavimo mišinio sudėtis
kurioje 90 rišamosios medžiagos (RM) masės sudaro portlandcementis ir 10 - MK o kompozito
RM ir smulkių iki 2 mm stambumo PS granulių tūrių santykis sausame mišinyje yra 11 Sukietėjusio
skiedinio tankis 1420 kgm3 gniuždymo stipris 38 MPa
6 Nustatytas porėtų užpildų PS ir PPS granuliometrinės sudėties ir jų tūrių santykio poveikis
termoizoliacinio lakšto vidutinio sluoksnio struktūrai ir savybėms Mažiausia kompozito šilumos
laidumo koeficiento vertė (0075 Wm∙K) gaunama tuo atveju kai pūsto stiklo 4divide8 mm frakcijos
granulės padengtos porizuota cementine tešla (esant cemento sąnaudom ne daugiau kaip 100 kgm3)
tarpusavyje jungiasi lietimosi taškuose ir formuoja standų kompozito bdquokarkasąldquo o analogiškai
padengtos smulkios (iki 2 mm stambumo) PPS granulės užpildo laisvus tarpus tarp stambesnių PS
granulių (esant PS ir PPS tūrių santykiui 31) tokiu būdu išvengiant tiesioginių šalčio tiltelių per
porizuotą matricą
28
8 Literatūra
Antonovič V Goberis S The effect of different admixture of the properties of refractory conerefe
with portland cement Material science (Medžiagotyra) 4(9) 2003 379-382 p
Asthana R Kumar ADahotre N B2006 Materials Processing and Manufacturing Science
Amsterdam Butterworth-Heinemann 628 p
bdquoAstra ndash polskaldquo firmos tinklalapis internete httpwwwastra-polskacom
Brykov A S Kamaliev R T Mokeev M V 2010 Influence of ultradispersed silica on portland
cement hydration Russian Journal of Applied Chemistry 83(2) 208minus213
Capener J C-M 2009 Properties of Modern Rendering Systems Based on Mineral Binders
Modified by Organic Admixtures Concrete Repair Rehabilitation and Retrofitting II ndash Alexander et
al (eds) Taylor and Francis Group London 863 ndash 869
Davraz M Gunduz L 2005 Engineering properties of amorphous silica as a new natural pozzolan
for use in concrete Cement and Concrete Research 35(7) 1251ndash1261
Du L Folliard K J 2005Mechanisms of entrainment in concrete Cement and Concrete Research
35(8)1463 ndash 1471
Hernaudes-Olivares F Mayer-Lobo P 2011 Experimental Assessment of Comercial One-coat
Renders for Buildings Facades Construction and Building Materials 22 (1) pp 156 ndash 162
Hilal A AThom N H Dawson A R 2015 On void structure and strength of foamed concrete made
without with additives Construction and Building Materials 85 157 ndash 164
Houst Y F Bowen P Perche F Kauppi A Borget P Galmiche L Meins J F Lafuma F
Flatt R J Schober I Banfill P FG Swift D S Myrvold B O Petersenf B G Reknes K
2008 Design and function of novel superplasticizers for more durable high performance concrete
(Superplast Project) Cement and Concrete Research 38(10) 1197 ndash 1209
Hurley J A 2003 UK market survey for foam glas Published by The Waste and Resource Action
Programme The Old Academy 114 p Prieiga per internetą httpwwwwraporguk
Kligys M Laukaitis A Sinica M Sezemanas G Dranseika N 2008 Investigations into the fire
hazard of a composite made from aerated concrete and crushed expanded polystyrene waste
Mechanics of Composite Materials 44(2) 173 ndash 180
Kligys M 2009 Kompozitinės medžiagos iš poringosios cemento tešlos ir trupinto polistireninio
putplasčio gamybos technologija ir savybės Daktaro disertacija Vilnius 137 p
Landensivu J 2012 Durability properties and actual deterioration of Finish concrete fasades and
balcones Thesis for the degree of doctor of science in technology Tampere university of technology
117 p
Lauzon M Garcia-Ruiz P A 2009 Evaluation of Capillary Water Absorbtion in Rendering Mortars
with Powdered Waterproofing Additives Construction and Building Materials 23 (10) 3287 ndash 3291
Lianxiang D Kevin J 2005 Mechanizm of air entrainment in concrete Cement and Concrete
research (35) 1463-1471 p
Limbachiya M Meddah M S Fotiadou S 2012 Performance of granulated foam glass concrete
Construction and Building materials 28(1) 759ndash768
LST EN 197-12011 Cementas 1 dalis Įprastinių cementų sudėtis techniniai reikalavimai ir atitikties
kriterijai
LST EN 196-62010 Cemento bandymų metodai 6 dalis Smulkumo nustatymas
29
LST EN 196-32005 Cemento bandymų metodai 3 dalis Rišimosi trukmių ir tūrio pastovumo
nustatymas
LST EN 933-12002 Užpildų geometrinių savybių nustatymo metodai 1 dalis Granulometrinės
sudėties nustatymas Sijojimo metodas
LST EN 933-22001 Užpildų geometrinių savybių nustatymo metodai 2 dalis Granulometrinės
sudėties nustatymas Analiziniai sietai Vardiniai akelių matmenys
LST ISO 3310-12003 Laboratoriniai sietai Techniniai reikalavimai ir bandymai 1 dalis
Laboratoriniai pinto metalinio vielinio tinkle sietai (tpt ISO 3310-12000) LST EN 1097-62003
Užpildų mechaninių ir fizikinių savybių nustatymo metodai 6 dalis Dalelių tankio ir įmirkio
nustatymas
LST EN 1015-3+A12004 Methods of Test for Mortar for Masonry ndash Part 3 Determination of
Consistence of Fresh Mortar (by Flow Table)
LST EN 1015-102004 Methods of Test for Mortar for Masonry ndash Part 10 Determination of Dry
Bulk Density of Hardened Mortar
LST EN 1015-112002 Methods of Test for Mortar for Masonary ndash Part 11 Determination of
Flexural and Compressive Strength of Hardened Mortar
LST EN 1015-182003 Methods of Test for Mortar for Masonary ndash Part 18 Determination of Water
Absorption Coefficient Due to Capillary Action of Hardened Mortar
LST EN 1015-122004 Methods of Test for Mortar for Masonary ndash Part 18 Determination of
Adhesive Strength of Hardened Rendering and Plastering Mortars on Substrates
LST EN 120892013 Statybiniai termoizoliaciniai gaminiai Elgsenos lenkiant nustatymas
LST EN 16022013 Statybiniai termoizoliaciniai gaminiaiTariamojo tankio nustatymas
LST EN 826 Statybinės termoizoliacines medžiagos Stiprio gniuždant nustatymas
LST EN 126642002 Šiluminės statybinių medžiagų ir gaminių charakteristikos Šiluminės varžos
nustatymas apsaugotos karštosios plokštės ir šilumos srauto matuoklio metodais Vidutinės ir mažos
šiluminės varžos sausi ir drėgni gaminiai
LST EN ISO 125712013 Hygrothermal Performance of Building Materials and Products -
Determination of Hygroscopic Sorption Properties
LST CENTS 772 -222006 Mūro gaminių bandymo metodai 22 dalis Keraminių mūro gaminių
atsparumo šalčiui nustatymas
LST L 1413112005 Statybinis skiedinys Bandymo metodai Atsparumo šalčiui nustatymas
LVS 203-22005 Sakret stiklo audinio armavimo tinklelis
Marčiukaitis G 2007 Statybinės medžiagos ir konstrukcijos Paskaitų konspektas Vilnius 88 p
Mисников O С Тимофеев АВ Черткова ЕЮ 2011 Гидрофобизация минеральных
дисперсных материалов добавками на основе торфа Труды Инсторфа 2 (55)15 ndash 33
Oğuzhan Keleştemur Bahar Demirel 2015 Effect of metakaolin on the corrosion resistance of
structural lightweight concrete Construction and Building Materials 81172 - 178
Quercia G Huumlsken G Brouwers H J 2012 Water demand of amorphous nanosilica and its
impact on the workability of cement paste Cement and Concrete Research 42(2) 344ndash357
Paruta V A Brynzin E I 2009 Manual on Designing and Erecting of Buildings using the Products
with Trademark UDK GAZOBETON Dnepropetrovsk 213 p
30
Ramachandran V S 1998 Superplasticizersproperties and applications in concrete Ottawa
Materials Technology LaboratoryCANMET
Ries J 2008 Structural lightweight aggregate and concrete Structure June 62-63
Ru Ji Zuotai Zhang Yang He Lili Liu Xidong Wang 2015Synthesis characterization and modeling
of new building insulation material using ceramic polishing waste residue Construction and Building
Materials 85 119 ndash 126
Сеземан Г Синица М Клигис М Шепутите-Юцике Ю Вайткус С Мечай А 2013
Цементные строительные композиты на основе лёгких заполнителей из техногенного сырья
Материалы международной научно ndash технической конференции laquo Наука и технология
строительных материалов состояние и перспектива их развития raquo 27-29 ноября Минск
БГТУ 21 ndash 24
Sezemanas G Sinica M Zacharčenko P Pivenj N Mikulskis D Kligys M 2013 Influence
of zeolite additive on the properties of plaster used for external walls from autoclaved aerated
concrete Materials Science (Medžiagotyra) 19(2) 222ndash229
Синица М Шепутите-Юцике Ю Сеземан Г Клигис М Мечай А 2013 Особенности
выполнения ограждающих конструкций с использованием заливной теплоизоляции на основе
гранул вспученного стекла Материалы международной научноndash технической конференции laquo
Наука и технология строительных материалов состояние и перспектива их развития raquo 27-29
ноября Минск БГТУ 69 ndash 72
Sinica MSezemanas GKligys M Česokas S 2007 Investigation of hydro ndash and higro ndash sorption
properties of silicate masonry products Materials Science (Medžiagotyra) 13(3) 229ndash 234
Sinica M Sezemanas G Chesnauskas V 2005 Influence of Air Absorbing Additive on Plaster
Layer Properties Designated to Cover Partions Built from Autoclave Porous Concrete Blocks
Chemical Technology (Cheminė technologija) 4 (38) 91 ndash 95
Sinica M Laukaitis A Sezemanas G Kligys M 2008 Operational Properties of a Heat-insulation
Composite with Expanded Polystyrene Crumbs Mechanics of Composite Materials 4 (44) 415 ndash 424
Sinica M Sezeman G Mikulskis D Kligys M Česnauskas V Zacharčenko P Kuprijenko
P Ščerbina N Pivenj N 2009 Investigation of the composite material with inclusions of
autoclaved aerated concrete chips Materials science 15 ( 4) 356ndash362
Sinica M Sezeman G Zakharchenko P 2012 Daugiasluoksnė lauko atitvara ir jos džiovinimo
būdas Patentas LT5837B
Стерлятов АН 2007 Совместный тепло- и влаго- перенос в ограждающих конструкциях
зданий из газобетона Дисертация кандидата технических наук Новосибиpск 167 с
Tobon J I Paya Jordy Restrepo O J 2015 Study of durability of portland cement mortars blended
with silica nanoparticles Construction and Building Materials 80 92 - 97
STR 205012005 Pastatų atitvarų šiluminė technika Statybos technikos reglamentai Statybos ir
urbanistikos ministerija Vilnius 2005 109p
STR 201102007 Išorės tinkuojamos sudėtinės termoizoliacinės sistemos Statybos technikos
reglamentai Statybos ir urbanistikos ministerija Vilnius 2007 p
Šadauskienė J Ramanauskas J Stankevičius V 2003 Effect of hydrophobicmaterials on water
impermeability and drying of finish brick mansory Material science (medžiagotyra) 9 (1) 94 - 98
Ungkoon Y Sittipunt Ch Namprakai P Jetipattaranat W Kim KS Charinpanitkul T 2007
Analysis of microstructure and properties of autoclaved aerated concrete wall construction materials
Journal of Industrial and Engineering Chemistry 13(7) 1103ndash1108
31
Weigler H Karl S 1980 Structural lightweight aggregate concrete with reduced density-
lightweight aggregate foamed concrete The International Journal of Lightweight Concrete 2 101ndash
104
Xu Y Chung D D L 1999a Effect of admixtures on the thermal and thermomechanical behaviour
of cement paste ACI Materials Journal 96(4) 455minus461
Xu Y Chung D D L 2000a Improving silica fume cement by using silane Cement and Concrete
Research 30(8) 1305- 1311
Zain M F M Safiuddin Md Mahmud H 2000 Developement of high performance concrete
using silica fume at relatively high water-binder rations Cement and Concrete Research 30(9) 1501
ndash 1505
Захарченко П Синица М Сеземан Г Чеснаускас В 2009 Изменение влажности стеновых
конструкций из ячеистобетонных блоков с системой скреплённой теплоизоляции Будiвельнi
матерiали вироби та санiтарна технiка науково-технiчний збiрник Киев Товариство
laquoЗнаниеraquo Украiни (23) 50 ndash 53234
32
9 Komandiruočių ataskaita
Vykdant kalendoriniame plane numatytus darbus buvo du kartus važiuota į Čekija pas Projekto
partnerius
Su Projekto partneriais iš Čekijos buvo bendraujama elektroniniu paštu per skaipą bei betarpiškai
susitinkant komandiruočiu metu
2014-11-2 iki 11-6 d du projekte dalyvaujantys mokslininkai ndash Projekto koordinatorius Marijonas
Sinica ir vyriausiasis mokslo darbuotojas Sigitas Vėjelis vyko į Prahą bei Libereco technikos
universitetus pas Projekto partnerius ndash mokslininkus Eva Burgetova ir Janą Novaką Susitikimo metu
numatėme bendrus darbus kuriuos turėtume atlikti vykdant Eureka Projektą Mokslinės dalies
vadove Eva Burgetova sutiko būti mūsų Projekto doktorantės Jurgos Šeputytės-Jucikės praktikos
Prahos technikos universitete vadove Praktikos metu kartu su vadove buvo atliekami cementinio
termoizoliacinio kompozito struktūrinia tyrimai įvertinant sudėtinių komponentų tarpusavio jungties
pobūdį Libereco technikos universitete su Projekto partneriu Janu Novaku aptarėme
bendradarbiavimo galimybes kartu atliekant akustinių perdangų smūginių garsų slopinimo sistemų
tyrimus Susitikimuose dalyvavo ūkio subjekto atstovas ndash Projekto partneris Vaclovas Vachuška
2015-05-19 iki 05 -24 d į komandiruotę vyko 3 Projekte dalyvaujantys mokslininkai- M Sinica vyr
mokslo darbuotojas Modestas Kligys tyrėja-doktorantė Jurga Šeputytė ndash Jucikė Komandiruotės
tikslas buvo pratęsti bendradarbiavimą tarp Pojekto partnerių Buvo nuvežti Lietuvoje suformuoti
bandiniai kad Libereco universitete būtų galima atlikti triukšmo slopinimo sistemos elementų
dinaminio standžio matavimus Šie tyrimai yra tęsiami Komandiruočių metu Čekijos ūkio subjekto
atstovas Vaclovas Vachuška supažindino su porėtų granulių gamyba iš maltų šlako atliekų ir kartu
numatėme jų panaudojimo galimybę akustinių grindų konstrukcijose bei sieninių panelių gamyboje
25
viršutinį Panaudojus lakštus klojinių konstrukcijose lygus paviršius formuoja galutinai išlygintą
sienos plokštumą reikalaujančią minimalių darbo sąnaudų paviršiaus apdailai Išorinių apdailos
lakštų paviršiaus formavimas bus sprendžiamas ateityje
Įvertinant lakšto paskirtį galime konstatuoti kad termoizoliacines lakšto sąvybes lemia užpildo
granulių kompaktiškas pasiskirstymas lakšto termoizoliacineme sluoksnyje Stambios granulės turi
formuoti karkasą liesdamosios tarpusavyje o tarpai tarp jų turi būti ūžpildyti smulkios frakcijos PPS
trupinių granulėmis Reikia stengtis kad būtų kuo mažiau neužpildytų oro tarpų Lakšto
termoizoliacines sąvybes gerina smulkios frakcijos PS granulių kiekis esantis modifikuotoje
cementinėje tešloje iki 50 tūrio
Lakšto lenkimo stipriui didžiausios įtakos turi armuojančio tinklelio akučių dydis tinklelio sukibimas
su cementine tešla užpildo granulių stabili tarpusavio jungtis bei paties lakšto storis Skaitome kad
mažiausias lakšto storis galėtų būti 25 mm
Pirmais metais viešinant projektą buvo parengtas mokslinis straipsnis apie įvairių priedų poveikį
cementinės matricos porizacijai Be priedų poveikio buvo atsižvelgta į formavimo mišinio maišymo
trukmę Medžiaga apie matricos porėtumo didinimo būdus išsamiai pateikta publikacijoje o
ataskaitoje pateikiama tik nuoroda į straipsnyje pateikiamus tyrimo rezultatus
Žurnale ldquoMokslas ir technikardquo yra supažindinama Lietuvos visuomenė apie Eureka projekto
partnerius projekto tikslus kuriuos turėtų įgyvendinti kiekvienas partneris atskirai darbus
koordinuojant VGTU projekto vadovui Pateikiama projekto trukmė bei nurodomi finansavimo
šaltiniai tame tarpe ir iš Europos struktūrinių fondo lėšų
26
6 Tyrimų mokslinė vertė
Mokslinę liekamąją vertę turi modifikuojančių priedų poveikio cementinės matricos mišinio bei
akmens poretumui tyrimai Ištirta pucolaninio priedo pūsto stiklo gamybos atliekos ndash metakaolino
poveikis cementinės matricos tankiui cemento mineralų hidratacijos procesui mišinio klampai bei
poreto cementinio akmens fizikinėms sąvybėms Ši priklausomybė sujungta kartu su orą įtraukiančiu
ir plastifikuojančių priedų panaudojimu modifikuojant cementinę tešląTyrimų rezultatai yra
apibendrinti moksliniame straipsnyje išsiūstame į Oksfordo universiteto žurnalą bdquoConstruction and
Building Materialsldquo
Porėtų užpildo granulių granuliometrinės sudėties ir jų frakcijų santykis bei porizuotos matricos
kiekio poveikis cementinio termoizoliacinio kompozito savybėms bus apgintas Lietuvos patentu su
tolesniu patentavimu ES
Cementinio termoizoliacinio kompozito ir jo gamybos technologijos sukūrimas leis statyti kokybiškai
naujus namus artimus pasyvaus namo koncepcijos keliamiems reikalavimams
27
7 Išvados ir rekomendacijos
1 Nustatyta kad kompleksinis (MK+FS40+OIP) priedas betonų mineralų hidratacijos procesą
cemento tešloje prailgina iki 1100 min pasiekdamas 60 degC egzoterminio efekto maksimalią
temperatūrą MK modifikuotos cemento tešlos hidratacijos procesas nežymiai pailgėja nors dėl
papildomos pucolaninės reakcijos tarp MK ir cemento hidratacijos produktų egzoterminio efekto
maksimali temperatūra pakyla 8 degC
2 Ištirta kad kompleksinio priedo (FS40+OIP) poveikis mažinant cementinės tešlos tankį labiausiai
pastebimas MK priedų modifikuotoje cementinėje tešloje Modifikuotos cementinės tešlos tankis
sumažėja 33 karto nuo 2158 kgm3 iki 714 kgm3 po 10 min mišinio maišymo Tai yra apie 29
mažesnis tankis nei maltu smėliu modifikuotos cementinės tešlos ir 32 mažesnis tankis nei gryno
cemento porizuotos tešlos Sukietėjusios tešlos ndash porėto betono tankis siekia apie 800 kgm3 tuo tarpu
gryno cementbetonio ndash 1150 kgm3 o maltu smėliu modifikuoto betono ndash 1200 kgm3 Šiuos pokyčius
galima paaiškinti lengvos sutirštintos struktūros formavimo mišinyje susidarymu ir OIP molekulių
adsorbuotų ant cemento dalelių paviršiaus pakankamos jungties suformuotu oro burbuliuku
užtikrinimas
3 Nustatyta kad pucolaniniu priedu MK modifikuota cementinė tešla kartu su kompleksiniais (FS40
ir OIP) priedais įtakoja papildomų naujadarų ndash kalcio hidrosilikatų susidarymą mikro struktūros
pokyčius užtikrinančius submikrokristalinę struktūrą cementinėje matricoje Tai užtikrina mažo
tankio porėto betono pakankamą stiprumą 800 kgm3 tankio porėto betono gniuždymo stipris siekia
25 MPa o lenkimo stipris 10 MPa
4 Nustatyta optimali porėtų užpildo granulių granuliometrinė sudėtis bei jų kiekis termoizoliaciniame
kompozite Didžiausią dalį užpildo - 35 tūrio sudaro stambios PS granulės (8-16 mm) Vidutinio
dydžio (4-8 mm) PS granulės ir smulkios iki 2 mm dydžio PPS trupintos granulės sudaro po 15
kompozito tūrio kas leidžia užpildyti tarpus tarp stambių granulių ir suformuoti kompaktiškai
užpildyta kompozito struktūrą Sukurtas cementinis termoizoliacinis kompozitas kurio sudėtis
modifikuota 10 metakaolino priedo jam pagaminti panaudotas 70 kgm3 rišamosios medžiagos
kiekis Cementinio termoizoliacinio kompozito šilumos laidumo koeficientas siekia 007Wm∙K
esant tankiui 245 kgm3 ir gniuždymo stipriui apie 02 MPa
5 Sukurta lakšto apdailinio sluoksnio modifikuoto specialiais priedais formavimo mišinio sudėtis
kurioje 90 rišamosios medžiagos (RM) masės sudaro portlandcementis ir 10 - MK o kompozito
RM ir smulkių iki 2 mm stambumo PS granulių tūrių santykis sausame mišinyje yra 11 Sukietėjusio
skiedinio tankis 1420 kgm3 gniuždymo stipris 38 MPa
6 Nustatytas porėtų užpildų PS ir PPS granuliometrinės sudėties ir jų tūrių santykio poveikis
termoizoliacinio lakšto vidutinio sluoksnio struktūrai ir savybėms Mažiausia kompozito šilumos
laidumo koeficiento vertė (0075 Wm∙K) gaunama tuo atveju kai pūsto stiklo 4divide8 mm frakcijos
granulės padengtos porizuota cementine tešla (esant cemento sąnaudom ne daugiau kaip 100 kgm3)
tarpusavyje jungiasi lietimosi taškuose ir formuoja standų kompozito bdquokarkasąldquo o analogiškai
padengtos smulkios (iki 2 mm stambumo) PPS granulės užpildo laisvus tarpus tarp stambesnių PS
granulių (esant PS ir PPS tūrių santykiui 31) tokiu būdu išvengiant tiesioginių šalčio tiltelių per
porizuotą matricą
28
8 Literatūra
Antonovič V Goberis S The effect of different admixture of the properties of refractory conerefe
with portland cement Material science (Medžiagotyra) 4(9) 2003 379-382 p
Asthana R Kumar ADahotre N B2006 Materials Processing and Manufacturing Science
Amsterdam Butterworth-Heinemann 628 p
bdquoAstra ndash polskaldquo firmos tinklalapis internete httpwwwastra-polskacom
Brykov A S Kamaliev R T Mokeev M V 2010 Influence of ultradispersed silica on portland
cement hydration Russian Journal of Applied Chemistry 83(2) 208minus213
Capener J C-M 2009 Properties of Modern Rendering Systems Based on Mineral Binders
Modified by Organic Admixtures Concrete Repair Rehabilitation and Retrofitting II ndash Alexander et
al (eds) Taylor and Francis Group London 863 ndash 869
Davraz M Gunduz L 2005 Engineering properties of amorphous silica as a new natural pozzolan
for use in concrete Cement and Concrete Research 35(7) 1251ndash1261
Du L Folliard K J 2005Mechanisms of entrainment in concrete Cement and Concrete Research
35(8)1463 ndash 1471
Hernaudes-Olivares F Mayer-Lobo P 2011 Experimental Assessment of Comercial One-coat
Renders for Buildings Facades Construction and Building Materials 22 (1) pp 156 ndash 162
Hilal A AThom N H Dawson A R 2015 On void structure and strength of foamed concrete made
without with additives Construction and Building Materials 85 157 ndash 164
Houst Y F Bowen P Perche F Kauppi A Borget P Galmiche L Meins J F Lafuma F
Flatt R J Schober I Banfill P FG Swift D S Myrvold B O Petersenf B G Reknes K
2008 Design and function of novel superplasticizers for more durable high performance concrete
(Superplast Project) Cement and Concrete Research 38(10) 1197 ndash 1209
Hurley J A 2003 UK market survey for foam glas Published by The Waste and Resource Action
Programme The Old Academy 114 p Prieiga per internetą httpwwwwraporguk
Kligys M Laukaitis A Sinica M Sezemanas G Dranseika N 2008 Investigations into the fire
hazard of a composite made from aerated concrete and crushed expanded polystyrene waste
Mechanics of Composite Materials 44(2) 173 ndash 180
Kligys M 2009 Kompozitinės medžiagos iš poringosios cemento tešlos ir trupinto polistireninio
putplasčio gamybos technologija ir savybės Daktaro disertacija Vilnius 137 p
Landensivu J 2012 Durability properties and actual deterioration of Finish concrete fasades and
balcones Thesis for the degree of doctor of science in technology Tampere university of technology
117 p
Lauzon M Garcia-Ruiz P A 2009 Evaluation of Capillary Water Absorbtion in Rendering Mortars
with Powdered Waterproofing Additives Construction and Building Materials 23 (10) 3287 ndash 3291
Lianxiang D Kevin J 2005 Mechanizm of air entrainment in concrete Cement and Concrete
research (35) 1463-1471 p
Limbachiya M Meddah M S Fotiadou S 2012 Performance of granulated foam glass concrete
Construction and Building materials 28(1) 759ndash768
LST EN 197-12011 Cementas 1 dalis Įprastinių cementų sudėtis techniniai reikalavimai ir atitikties
kriterijai
LST EN 196-62010 Cemento bandymų metodai 6 dalis Smulkumo nustatymas
29
LST EN 196-32005 Cemento bandymų metodai 3 dalis Rišimosi trukmių ir tūrio pastovumo
nustatymas
LST EN 933-12002 Užpildų geometrinių savybių nustatymo metodai 1 dalis Granulometrinės
sudėties nustatymas Sijojimo metodas
LST EN 933-22001 Užpildų geometrinių savybių nustatymo metodai 2 dalis Granulometrinės
sudėties nustatymas Analiziniai sietai Vardiniai akelių matmenys
LST ISO 3310-12003 Laboratoriniai sietai Techniniai reikalavimai ir bandymai 1 dalis
Laboratoriniai pinto metalinio vielinio tinkle sietai (tpt ISO 3310-12000) LST EN 1097-62003
Užpildų mechaninių ir fizikinių savybių nustatymo metodai 6 dalis Dalelių tankio ir įmirkio
nustatymas
LST EN 1015-3+A12004 Methods of Test for Mortar for Masonry ndash Part 3 Determination of
Consistence of Fresh Mortar (by Flow Table)
LST EN 1015-102004 Methods of Test for Mortar for Masonry ndash Part 10 Determination of Dry
Bulk Density of Hardened Mortar
LST EN 1015-112002 Methods of Test for Mortar for Masonary ndash Part 11 Determination of
Flexural and Compressive Strength of Hardened Mortar
LST EN 1015-182003 Methods of Test for Mortar for Masonary ndash Part 18 Determination of Water
Absorption Coefficient Due to Capillary Action of Hardened Mortar
LST EN 1015-122004 Methods of Test for Mortar for Masonary ndash Part 18 Determination of
Adhesive Strength of Hardened Rendering and Plastering Mortars on Substrates
LST EN 120892013 Statybiniai termoizoliaciniai gaminiai Elgsenos lenkiant nustatymas
LST EN 16022013 Statybiniai termoizoliaciniai gaminiaiTariamojo tankio nustatymas
LST EN 826 Statybinės termoizoliacines medžiagos Stiprio gniuždant nustatymas
LST EN 126642002 Šiluminės statybinių medžiagų ir gaminių charakteristikos Šiluminės varžos
nustatymas apsaugotos karštosios plokštės ir šilumos srauto matuoklio metodais Vidutinės ir mažos
šiluminės varžos sausi ir drėgni gaminiai
LST EN ISO 125712013 Hygrothermal Performance of Building Materials and Products -
Determination of Hygroscopic Sorption Properties
LST CENTS 772 -222006 Mūro gaminių bandymo metodai 22 dalis Keraminių mūro gaminių
atsparumo šalčiui nustatymas
LST L 1413112005 Statybinis skiedinys Bandymo metodai Atsparumo šalčiui nustatymas
LVS 203-22005 Sakret stiklo audinio armavimo tinklelis
Marčiukaitis G 2007 Statybinės medžiagos ir konstrukcijos Paskaitų konspektas Vilnius 88 p
Mисников O С Тимофеев АВ Черткова ЕЮ 2011 Гидрофобизация минеральных
дисперсных материалов добавками на основе торфа Труды Инсторфа 2 (55)15 ndash 33
Oğuzhan Keleştemur Bahar Demirel 2015 Effect of metakaolin on the corrosion resistance of
structural lightweight concrete Construction and Building Materials 81172 - 178
Quercia G Huumlsken G Brouwers H J 2012 Water demand of amorphous nanosilica and its
impact on the workability of cement paste Cement and Concrete Research 42(2) 344ndash357
Paruta V A Brynzin E I 2009 Manual on Designing and Erecting of Buildings using the Products
with Trademark UDK GAZOBETON Dnepropetrovsk 213 p
30
Ramachandran V S 1998 Superplasticizersproperties and applications in concrete Ottawa
Materials Technology LaboratoryCANMET
Ries J 2008 Structural lightweight aggregate and concrete Structure June 62-63
Ru Ji Zuotai Zhang Yang He Lili Liu Xidong Wang 2015Synthesis characterization and modeling
of new building insulation material using ceramic polishing waste residue Construction and Building
Materials 85 119 ndash 126
Сеземан Г Синица М Клигис М Шепутите-Юцике Ю Вайткус С Мечай А 2013
Цементные строительные композиты на основе лёгких заполнителей из техногенного сырья
Материалы международной научно ndash технической конференции laquo Наука и технология
строительных материалов состояние и перспектива их развития raquo 27-29 ноября Минск
БГТУ 21 ndash 24
Sezemanas G Sinica M Zacharčenko P Pivenj N Mikulskis D Kligys M 2013 Influence
of zeolite additive on the properties of plaster used for external walls from autoclaved aerated
concrete Materials Science (Medžiagotyra) 19(2) 222ndash229
Синица М Шепутите-Юцике Ю Сеземан Г Клигис М Мечай А 2013 Особенности
выполнения ограждающих конструкций с использованием заливной теплоизоляции на основе
гранул вспученного стекла Материалы международной научноndash технической конференции laquo
Наука и технология строительных материалов состояние и перспектива их развития raquo 27-29
ноября Минск БГТУ 69 ndash 72
Sinica MSezemanas GKligys M Česokas S 2007 Investigation of hydro ndash and higro ndash sorption
properties of silicate masonry products Materials Science (Medžiagotyra) 13(3) 229ndash 234
Sinica M Sezemanas G Chesnauskas V 2005 Influence of Air Absorbing Additive on Plaster
Layer Properties Designated to Cover Partions Built from Autoclave Porous Concrete Blocks
Chemical Technology (Cheminė technologija) 4 (38) 91 ndash 95
Sinica M Laukaitis A Sezemanas G Kligys M 2008 Operational Properties of a Heat-insulation
Composite with Expanded Polystyrene Crumbs Mechanics of Composite Materials 4 (44) 415 ndash 424
Sinica M Sezeman G Mikulskis D Kligys M Česnauskas V Zacharčenko P Kuprijenko
P Ščerbina N Pivenj N 2009 Investigation of the composite material with inclusions of
autoclaved aerated concrete chips Materials science 15 ( 4) 356ndash362
Sinica M Sezeman G Zakharchenko P 2012 Daugiasluoksnė lauko atitvara ir jos džiovinimo
būdas Patentas LT5837B
Стерлятов АН 2007 Совместный тепло- и влаго- перенос в ограждающих конструкциях
зданий из газобетона Дисертация кандидата технических наук Новосибиpск 167 с
Tobon J I Paya Jordy Restrepo O J 2015 Study of durability of portland cement mortars blended
with silica nanoparticles Construction and Building Materials 80 92 - 97
STR 205012005 Pastatų atitvarų šiluminė technika Statybos technikos reglamentai Statybos ir
urbanistikos ministerija Vilnius 2005 109p
STR 201102007 Išorės tinkuojamos sudėtinės termoizoliacinės sistemos Statybos technikos
reglamentai Statybos ir urbanistikos ministerija Vilnius 2007 p
Šadauskienė J Ramanauskas J Stankevičius V 2003 Effect of hydrophobicmaterials on water
impermeability and drying of finish brick mansory Material science (medžiagotyra) 9 (1) 94 - 98
Ungkoon Y Sittipunt Ch Namprakai P Jetipattaranat W Kim KS Charinpanitkul T 2007
Analysis of microstructure and properties of autoclaved aerated concrete wall construction materials
Journal of Industrial and Engineering Chemistry 13(7) 1103ndash1108
31
Weigler H Karl S 1980 Structural lightweight aggregate concrete with reduced density-
lightweight aggregate foamed concrete The International Journal of Lightweight Concrete 2 101ndash
104
Xu Y Chung D D L 1999a Effect of admixtures on the thermal and thermomechanical behaviour
of cement paste ACI Materials Journal 96(4) 455minus461
Xu Y Chung D D L 2000a Improving silica fume cement by using silane Cement and Concrete
Research 30(8) 1305- 1311
Zain M F M Safiuddin Md Mahmud H 2000 Developement of high performance concrete
using silica fume at relatively high water-binder rations Cement and Concrete Research 30(9) 1501
ndash 1505
Захарченко П Синица М Сеземан Г Чеснаускас В 2009 Изменение влажности стеновых
конструкций из ячеистобетонных блоков с системой скреплённой теплоизоляции Будiвельнi
матерiали вироби та санiтарна технiка науково-технiчний збiрник Киев Товариство
laquoЗнаниеraquo Украiни (23) 50 ndash 53234
32
9 Komandiruočių ataskaita
Vykdant kalendoriniame plane numatytus darbus buvo du kartus važiuota į Čekija pas Projekto
partnerius
Su Projekto partneriais iš Čekijos buvo bendraujama elektroniniu paštu per skaipą bei betarpiškai
susitinkant komandiruočiu metu
2014-11-2 iki 11-6 d du projekte dalyvaujantys mokslininkai ndash Projekto koordinatorius Marijonas
Sinica ir vyriausiasis mokslo darbuotojas Sigitas Vėjelis vyko į Prahą bei Libereco technikos
universitetus pas Projekto partnerius ndash mokslininkus Eva Burgetova ir Janą Novaką Susitikimo metu
numatėme bendrus darbus kuriuos turėtume atlikti vykdant Eureka Projektą Mokslinės dalies
vadove Eva Burgetova sutiko būti mūsų Projekto doktorantės Jurgos Šeputytės-Jucikės praktikos
Prahos technikos universitete vadove Praktikos metu kartu su vadove buvo atliekami cementinio
termoizoliacinio kompozito struktūrinia tyrimai įvertinant sudėtinių komponentų tarpusavio jungties
pobūdį Libereco technikos universitete su Projekto partneriu Janu Novaku aptarėme
bendradarbiavimo galimybes kartu atliekant akustinių perdangų smūginių garsų slopinimo sistemų
tyrimus Susitikimuose dalyvavo ūkio subjekto atstovas ndash Projekto partneris Vaclovas Vachuška
2015-05-19 iki 05 -24 d į komandiruotę vyko 3 Projekte dalyvaujantys mokslininkai- M Sinica vyr
mokslo darbuotojas Modestas Kligys tyrėja-doktorantė Jurga Šeputytė ndash Jucikė Komandiruotės
tikslas buvo pratęsti bendradarbiavimą tarp Pojekto partnerių Buvo nuvežti Lietuvoje suformuoti
bandiniai kad Libereco universitete būtų galima atlikti triukšmo slopinimo sistemos elementų
dinaminio standžio matavimus Šie tyrimai yra tęsiami Komandiruočių metu Čekijos ūkio subjekto
atstovas Vaclovas Vachuška supažindino su porėtų granulių gamyba iš maltų šlako atliekų ir kartu
numatėme jų panaudojimo galimybę akustinių grindų konstrukcijose bei sieninių panelių gamyboje
26
6 Tyrimų mokslinė vertė
Mokslinę liekamąją vertę turi modifikuojančių priedų poveikio cementinės matricos mišinio bei
akmens poretumui tyrimai Ištirta pucolaninio priedo pūsto stiklo gamybos atliekos ndash metakaolino
poveikis cementinės matricos tankiui cemento mineralų hidratacijos procesui mišinio klampai bei
poreto cementinio akmens fizikinėms sąvybėms Ši priklausomybė sujungta kartu su orą įtraukiančiu
ir plastifikuojančių priedų panaudojimu modifikuojant cementinę tešląTyrimų rezultatai yra
apibendrinti moksliniame straipsnyje išsiūstame į Oksfordo universiteto žurnalą bdquoConstruction and
Building Materialsldquo
Porėtų užpildo granulių granuliometrinės sudėties ir jų frakcijų santykis bei porizuotos matricos
kiekio poveikis cementinio termoizoliacinio kompozito savybėms bus apgintas Lietuvos patentu su
tolesniu patentavimu ES
Cementinio termoizoliacinio kompozito ir jo gamybos technologijos sukūrimas leis statyti kokybiškai
naujus namus artimus pasyvaus namo koncepcijos keliamiems reikalavimams
27
7 Išvados ir rekomendacijos
1 Nustatyta kad kompleksinis (MK+FS40+OIP) priedas betonų mineralų hidratacijos procesą
cemento tešloje prailgina iki 1100 min pasiekdamas 60 degC egzoterminio efekto maksimalią
temperatūrą MK modifikuotos cemento tešlos hidratacijos procesas nežymiai pailgėja nors dėl
papildomos pucolaninės reakcijos tarp MK ir cemento hidratacijos produktų egzoterminio efekto
maksimali temperatūra pakyla 8 degC
2 Ištirta kad kompleksinio priedo (FS40+OIP) poveikis mažinant cementinės tešlos tankį labiausiai
pastebimas MK priedų modifikuotoje cementinėje tešloje Modifikuotos cementinės tešlos tankis
sumažėja 33 karto nuo 2158 kgm3 iki 714 kgm3 po 10 min mišinio maišymo Tai yra apie 29
mažesnis tankis nei maltu smėliu modifikuotos cementinės tešlos ir 32 mažesnis tankis nei gryno
cemento porizuotos tešlos Sukietėjusios tešlos ndash porėto betono tankis siekia apie 800 kgm3 tuo tarpu
gryno cementbetonio ndash 1150 kgm3 o maltu smėliu modifikuoto betono ndash 1200 kgm3 Šiuos pokyčius
galima paaiškinti lengvos sutirštintos struktūros formavimo mišinyje susidarymu ir OIP molekulių
adsorbuotų ant cemento dalelių paviršiaus pakankamos jungties suformuotu oro burbuliuku
užtikrinimas
3 Nustatyta kad pucolaniniu priedu MK modifikuota cementinė tešla kartu su kompleksiniais (FS40
ir OIP) priedais įtakoja papildomų naujadarų ndash kalcio hidrosilikatų susidarymą mikro struktūros
pokyčius užtikrinančius submikrokristalinę struktūrą cementinėje matricoje Tai užtikrina mažo
tankio porėto betono pakankamą stiprumą 800 kgm3 tankio porėto betono gniuždymo stipris siekia
25 MPa o lenkimo stipris 10 MPa
4 Nustatyta optimali porėtų užpildo granulių granuliometrinė sudėtis bei jų kiekis termoizoliaciniame
kompozite Didžiausią dalį užpildo - 35 tūrio sudaro stambios PS granulės (8-16 mm) Vidutinio
dydžio (4-8 mm) PS granulės ir smulkios iki 2 mm dydžio PPS trupintos granulės sudaro po 15
kompozito tūrio kas leidžia užpildyti tarpus tarp stambių granulių ir suformuoti kompaktiškai
užpildyta kompozito struktūrą Sukurtas cementinis termoizoliacinis kompozitas kurio sudėtis
modifikuota 10 metakaolino priedo jam pagaminti panaudotas 70 kgm3 rišamosios medžiagos
kiekis Cementinio termoizoliacinio kompozito šilumos laidumo koeficientas siekia 007Wm∙K
esant tankiui 245 kgm3 ir gniuždymo stipriui apie 02 MPa
5 Sukurta lakšto apdailinio sluoksnio modifikuoto specialiais priedais formavimo mišinio sudėtis
kurioje 90 rišamosios medžiagos (RM) masės sudaro portlandcementis ir 10 - MK o kompozito
RM ir smulkių iki 2 mm stambumo PS granulių tūrių santykis sausame mišinyje yra 11 Sukietėjusio
skiedinio tankis 1420 kgm3 gniuždymo stipris 38 MPa
6 Nustatytas porėtų užpildų PS ir PPS granuliometrinės sudėties ir jų tūrių santykio poveikis
termoizoliacinio lakšto vidutinio sluoksnio struktūrai ir savybėms Mažiausia kompozito šilumos
laidumo koeficiento vertė (0075 Wm∙K) gaunama tuo atveju kai pūsto stiklo 4divide8 mm frakcijos
granulės padengtos porizuota cementine tešla (esant cemento sąnaudom ne daugiau kaip 100 kgm3)
tarpusavyje jungiasi lietimosi taškuose ir formuoja standų kompozito bdquokarkasąldquo o analogiškai
padengtos smulkios (iki 2 mm stambumo) PPS granulės užpildo laisvus tarpus tarp stambesnių PS
granulių (esant PS ir PPS tūrių santykiui 31) tokiu būdu išvengiant tiesioginių šalčio tiltelių per
porizuotą matricą
28
8 Literatūra
Antonovič V Goberis S The effect of different admixture of the properties of refractory conerefe
with portland cement Material science (Medžiagotyra) 4(9) 2003 379-382 p
Asthana R Kumar ADahotre N B2006 Materials Processing and Manufacturing Science
Amsterdam Butterworth-Heinemann 628 p
bdquoAstra ndash polskaldquo firmos tinklalapis internete httpwwwastra-polskacom
Brykov A S Kamaliev R T Mokeev M V 2010 Influence of ultradispersed silica on portland
cement hydration Russian Journal of Applied Chemistry 83(2) 208minus213
Capener J C-M 2009 Properties of Modern Rendering Systems Based on Mineral Binders
Modified by Organic Admixtures Concrete Repair Rehabilitation and Retrofitting II ndash Alexander et
al (eds) Taylor and Francis Group London 863 ndash 869
Davraz M Gunduz L 2005 Engineering properties of amorphous silica as a new natural pozzolan
for use in concrete Cement and Concrete Research 35(7) 1251ndash1261
Du L Folliard K J 2005Mechanisms of entrainment in concrete Cement and Concrete Research
35(8)1463 ndash 1471
Hernaudes-Olivares F Mayer-Lobo P 2011 Experimental Assessment of Comercial One-coat
Renders for Buildings Facades Construction and Building Materials 22 (1) pp 156 ndash 162
Hilal A AThom N H Dawson A R 2015 On void structure and strength of foamed concrete made
without with additives Construction and Building Materials 85 157 ndash 164
Houst Y F Bowen P Perche F Kauppi A Borget P Galmiche L Meins J F Lafuma F
Flatt R J Schober I Banfill P FG Swift D S Myrvold B O Petersenf B G Reknes K
2008 Design and function of novel superplasticizers for more durable high performance concrete
(Superplast Project) Cement and Concrete Research 38(10) 1197 ndash 1209
Hurley J A 2003 UK market survey for foam glas Published by The Waste and Resource Action
Programme The Old Academy 114 p Prieiga per internetą httpwwwwraporguk
Kligys M Laukaitis A Sinica M Sezemanas G Dranseika N 2008 Investigations into the fire
hazard of a composite made from aerated concrete and crushed expanded polystyrene waste
Mechanics of Composite Materials 44(2) 173 ndash 180
Kligys M 2009 Kompozitinės medžiagos iš poringosios cemento tešlos ir trupinto polistireninio
putplasčio gamybos technologija ir savybės Daktaro disertacija Vilnius 137 p
Landensivu J 2012 Durability properties and actual deterioration of Finish concrete fasades and
balcones Thesis for the degree of doctor of science in technology Tampere university of technology
117 p
Lauzon M Garcia-Ruiz P A 2009 Evaluation of Capillary Water Absorbtion in Rendering Mortars
with Powdered Waterproofing Additives Construction and Building Materials 23 (10) 3287 ndash 3291
Lianxiang D Kevin J 2005 Mechanizm of air entrainment in concrete Cement and Concrete
research (35) 1463-1471 p
Limbachiya M Meddah M S Fotiadou S 2012 Performance of granulated foam glass concrete
Construction and Building materials 28(1) 759ndash768
LST EN 197-12011 Cementas 1 dalis Įprastinių cementų sudėtis techniniai reikalavimai ir atitikties
kriterijai
LST EN 196-62010 Cemento bandymų metodai 6 dalis Smulkumo nustatymas
29
LST EN 196-32005 Cemento bandymų metodai 3 dalis Rišimosi trukmių ir tūrio pastovumo
nustatymas
LST EN 933-12002 Užpildų geometrinių savybių nustatymo metodai 1 dalis Granulometrinės
sudėties nustatymas Sijojimo metodas
LST EN 933-22001 Užpildų geometrinių savybių nustatymo metodai 2 dalis Granulometrinės
sudėties nustatymas Analiziniai sietai Vardiniai akelių matmenys
LST ISO 3310-12003 Laboratoriniai sietai Techniniai reikalavimai ir bandymai 1 dalis
Laboratoriniai pinto metalinio vielinio tinkle sietai (tpt ISO 3310-12000) LST EN 1097-62003
Užpildų mechaninių ir fizikinių savybių nustatymo metodai 6 dalis Dalelių tankio ir įmirkio
nustatymas
LST EN 1015-3+A12004 Methods of Test for Mortar for Masonry ndash Part 3 Determination of
Consistence of Fresh Mortar (by Flow Table)
LST EN 1015-102004 Methods of Test for Mortar for Masonry ndash Part 10 Determination of Dry
Bulk Density of Hardened Mortar
LST EN 1015-112002 Methods of Test for Mortar for Masonary ndash Part 11 Determination of
Flexural and Compressive Strength of Hardened Mortar
LST EN 1015-182003 Methods of Test for Mortar for Masonary ndash Part 18 Determination of Water
Absorption Coefficient Due to Capillary Action of Hardened Mortar
LST EN 1015-122004 Methods of Test for Mortar for Masonary ndash Part 18 Determination of
Adhesive Strength of Hardened Rendering and Plastering Mortars on Substrates
LST EN 120892013 Statybiniai termoizoliaciniai gaminiai Elgsenos lenkiant nustatymas
LST EN 16022013 Statybiniai termoizoliaciniai gaminiaiTariamojo tankio nustatymas
LST EN 826 Statybinės termoizoliacines medžiagos Stiprio gniuždant nustatymas
LST EN 126642002 Šiluminės statybinių medžiagų ir gaminių charakteristikos Šiluminės varžos
nustatymas apsaugotos karštosios plokštės ir šilumos srauto matuoklio metodais Vidutinės ir mažos
šiluminės varžos sausi ir drėgni gaminiai
LST EN ISO 125712013 Hygrothermal Performance of Building Materials and Products -
Determination of Hygroscopic Sorption Properties
LST CENTS 772 -222006 Mūro gaminių bandymo metodai 22 dalis Keraminių mūro gaminių
atsparumo šalčiui nustatymas
LST L 1413112005 Statybinis skiedinys Bandymo metodai Atsparumo šalčiui nustatymas
LVS 203-22005 Sakret stiklo audinio armavimo tinklelis
Marčiukaitis G 2007 Statybinės medžiagos ir konstrukcijos Paskaitų konspektas Vilnius 88 p
Mисников O С Тимофеев АВ Черткова ЕЮ 2011 Гидрофобизация минеральных
дисперсных материалов добавками на основе торфа Труды Инсторфа 2 (55)15 ndash 33
Oğuzhan Keleştemur Bahar Demirel 2015 Effect of metakaolin on the corrosion resistance of
structural lightweight concrete Construction and Building Materials 81172 - 178
Quercia G Huumlsken G Brouwers H J 2012 Water demand of amorphous nanosilica and its
impact on the workability of cement paste Cement and Concrete Research 42(2) 344ndash357
Paruta V A Brynzin E I 2009 Manual on Designing and Erecting of Buildings using the Products
with Trademark UDK GAZOBETON Dnepropetrovsk 213 p
30
Ramachandran V S 1998 Superplasticizersproperties and applications in concrete Ottawa
Materials Technology LaboratoryCANMET
Ries J 2008 Structural lightweight aggregate and concrete Structure June 62-63
Ru Ji Zuotai Zhang Yang He Lili Liu Xidong Wang 2015Synthesis characterization and modeling
of new building insulation material using ceramic polishing waste residue Construction and Building
Materials 85 119 ndash 126
Сеземан Г Синица М Клигис М Шепутите-Юцике Ю Вайткус С Мечай А 2013
Цементные строительные композиты на основе лёгких заполнителей из техногенного сырья
Материалы международной научно ndash технической конференции laquo Наука и технология
строительных материалов состояние и перспектива их развития raquo 27-29 ноября Минск
БГТУ 21 ndash 24
Sezemanas G Sinica M Zacharčenko P Pivenj N Mikulskis D Kligys M 2013 Influence
of zeolite additive on the properties of plaster used for external walls from autoclaved aerated
concrete Materials Science (Medžiagotyra) 19(2) 222ndash229
Синица М Шепутите-Юцике Ю Сеземан Г Клигис М Мечай А 2013 Особенности
выполнения ограждающих конструкций с использованием заливной теплоизоляции на основе
гранул вспученного стекла Материалы международной научноndash технической конференции laquo
Наука и технология строительных материалов состояние и перспектива их развития raquo 27-29
ноября Минск БГТУ 69 ndash 72
Sinica MSezemanas GKligys M Česokas S 2007 Investigation of hydro ndash and higro ndash sorption
properties of silicate masonry products Materials Science (Medžiagotyra) 13(3) 229ndash 234
Sinica M Sezemanas G Chesnauskas V 2005 Influence of Air Absorbing Additive on Plaster
Layer Properties Designated to Cover Partions Built from Autoclave Porous Concrete Blocks
Chemical Technology (Cheminė technologija) 4 (38) 91 ndash 95
Sinica M Laukaitis A Sezemanas G Kligys M 2008 Operational Properties of a Heat-insulation
Composite with Expanded Polystyrene Crumbs Mechanics of Composite Materials 4 (44) 415 ndash 424
Sinica M Sezeman G Mikulskis D Kligys M Česnauskas V Zacharčenko P Kuprijenko
P Ščerbina N Pivenj N 2009 Investigation of the composite material with inclusions of
autoclaved aerated concrete chips Materials science 15 ( 4) 356ndash362
Sinica M Sezeman G Zakharchenko P 2012 Daugiasluoksnė lauko atitvara ir jos džiovinimo
būdas Patentas LT5837B
Стерлятов АН 2007 Совместный тепло- и влаго- перенос в ограждающих конструкциях
зданий из газобетона Дисертация кандидата технических наук Новосибиpск 167 с
Tobon J I Paya Jordy Restrepo O J 2015 Study of durability of portland cement mortars blended
with silica nanoparticles Construction and Building Materials 80 92 - 97
STR 205012005 Pastatų atitvarų šiluminė technika Statybos technikos reglamentai Statybos ir
urbanistikos ministerija Vilnius 2005 109p
STR 201102007 Išorės tinkuojamos sudėtinės termoizoliacinės sistemos Statybos technikos
reglamentai Statybos ir urbanistikos ministerija Vilnius 2007 p
Šadauskienė J Ramanauskas J Stankevičius V 2003 Effect of hydrophobicmaterials on water
impermeability and drying of finish brick mansory Material science (medžiagotyra) 9 (1) 94 - 98
Ungkoon Y Sittipunt Ch Namprakai P Jetipattaranat W Kim KS Charinpanitkul T 2007
Analysis of microstructure and properties of autoclaved aerated concrete wall construction materials
Journal of Industrial and Engineering Chemistry 13(7) 1103ndash1108
31
Weigler H Karl S 1980 Structural lightweight aggregate concrete with reduced density-
lightweight aggregate foamed concrete The International Journal of Lightweight Concrete 2 101ndash
104
Xu Y Chung D D L 1999a Effect of admixtures on the thermal and thermomechanical behaviour
of cement paste ACI Materials Journal 96(4) 455minus461
Xu Y Chung D D L 2000a Improving silica fume cement by using silane Cement and Concrete
Research 30(8) 1305- 1311
Zain M F M Safiuddin Md Mahmud H 2000 Developement of high performance concrete
using silica fume at relatively high water-binder rations Cement and Concrete Research 30(9) 1501
ndash 1505
Захарченко П Синица М Сеземан Г Чеснаускас В 2009 Изменение влажности стеновых
конструкций из ячеистобетонных блоков с системой скреплённой теплоизоляции Будiвельнi
матерiали вироби та санiтарна технiка науково-технiчний збiрник Киев Товариство
laquoЗнаниеraquo Украiни (23) 50 ndash 53234
32
9 Komandiruočių ataskaita
Vykdant kalendoriniame plane numatytus darbus buvo du kartus važiuota į Čekija pas Projekto
partnerius
Su Projekto partneriais iš Čekijos buvo bendraujama elektroniniu paštu per skaipą bei betarpiškai
susitinkant komandiruočiu metu
2014-11-2 iki 11-6 d du projekte dalyvaujantys mokslininkai ndash Projekto koordinatorius Marijonas
Sinica ir vyriausiasis mokslo darbuotojas Sigitas Vėjelis vyko į Prahą bei Libereco technikos
universitetus pas Projekto partnerius ndash mokslininkus Eva Burgetova ir Janą Novaką Susitikimo metu
numatėme bendrus darbus kuriuos turėtume atlikti vykdant Eureka Projektą Mokslinės dalies
vadove Eva Burgetova sutiko būti mūsų Projekto doktorantės Jurgos Šeputytės-Jucikės praktikos
Prahos technikos universitete vadove Praktikos metu kartu su vadove buvo atliekami cementinio
termoizoliacinio kompozito struktūrinia tyrimai įvertinant sudėtinių komponentų tarpusavio jungties
pobūdį Libereco technikos universitete su Projekto partneriu Janu Novaku aptarėme
bendradarbiavimo galimybes kartu atliekant akustinių perdangų smūginių garsų slopinimo sistemų
tyrimus Susitikimuose dalyvavo ūkio subjekto atstovas ndash Projekto partneris Vaclovas Vachuška
2015-05-19 iki 05 -24 d į komandiruotę vyko 3 Projekte dalyvaujantys mokslininkai- M Sinica vyr
mokslo darbuotojas Modestas Kligys tyrėja-doktorantė Jurga Šeputytė ndash Jucikė Komandiruotės
tikslas buvo pratęsti bendradarbiavimą tarp Pojekto partnerių Buvo nuvežti Lietuvoje suformuoti
bandiniai kad Libereco universitete būtų galima atlikti triukšmo slopinimo sistemos elementų
dinaminio standžio matavimus Šie tyrimai yra tęsiami Komandiruočių metu Čekijos ūkio subjekto
atstovas Vaclovas Vachuška supažindino su porėtų granulių gamyba iš maltų šlako atliekų ir kartu
numatėme jų panaudojimo galimybę akustinių grindų konstrukcijose bei sieninių panelių gamyboje
27
7 Išvados ir rekomendacijos
1 Nustatyta kad kompleksinis (MK+FS40+OIP) priedas betonų mineralų hidratacijos procesą
cemento tešloje prailgina iki 1100 min pasiekdamas 60 degC egzoterminio efekto maksimalią
temperatūrą MK modifikuotos cemento tešlos hidratacijos procesas nežymiai pailgėja nors dėl
papildomos pucolaninės reakcijos tarp MK ir cemento hidratacijos produktų egzoterminio efekto
maksimali temperatūra pakyla 8 degC
2 Ištirta kad kompleksinio priedo (FS40+OIP) poveikis mažinant cementinės tešlos tankį labiausiai
pastebimas MK priedų modifikuotoje cementinėje tešloje Modifikuotos cementinės tešlos tankis
sumažėja 33 karto nuo 2158 kgm3 iki 714 kgm3 po 10 min mišinio maišymo Tai yra apie 29
mažesnis tankis nei maltu smėliu modifikuotos cementinės tešlos ir 32 mažesnis tankis nei gryno
cemento porizuotos tešlos Sukietėjusios tešlos ndash porėto betono tankis siekia apie 800 kgm3 tuo tarpu
gryno cementbetonio ndash 1150 kgm3 o maltu smėliu modifikuoto betono ndash 1200 kgm3 Šiuos pokyčius
galima paaiškinti lengvos sutirštintos struktūros formavimo mišinyje susidarymu ir OIP molekulių
adsorbuotų ant cemento dalelių paviršiaus pakankamos jungties suformuotu oro burbuliuku
užtikrinimas
3 Nustatyta kad pucolaniniu priedu MK modifikuota cementinė tešla kartu su kompleksiniais (FS40
ir OIP) priedais įtakoja papildomų naujadarų ndash kalcio hidrosilikatų susidarymą mikro struktūros
pokyčius užtikrinančius submikrokristalinę struktūrą cementinėje matricoje Tai užtikrina mažo
tankio porėto betono pakankamą stiprumą 800 kgm3 tankio porėto betono gniuždymo stipris siekia
25 MPa o lenkimo stipris 10 MPa
4 Nustatyta optimali porėtų užpildo granulių granuliometrinė sudėtis bei jų kiekis termoizoliaciniame
kompozite Didžiausią dalį užpildo - 35 tūrio sudaro stambios PS granulės (8-16 mm) Vidutinio
dydžio (4-8 mm) PS granulės ir smulkios iki 2 mm dydžio PPS trupintos granulės sudaro po 15
kompozito tūrio kas leidžia užpildyti tarpus tarp stambių granulių ir suformuoti kompaktiškai
užpildyta kompozito struktūrą Sukurtas cementinis termoizoliacinis kompozitas kurio sudėtis
modifikuota 10 metakaolino priedo jam pagaminti panaudotas 70 kgm3 rišamosios medžiagos
kiekis Cementinio termoizoliacinio kompozito šilumos laidumo koeficientas siekia 007Wm∙K
esant tankiui 245 kgm3 ir gniuždymo stipriui apie 02 MPa
5 Sukurta lakšto apdailinio sluoksnio modifikuoto specialiais priedais formavimo mišinio sudėtis
kurioje 90 rišamosios medžiagos (RM) masės sudaro portlandcementis ir 10 - MK o kompozito
RM ir smulkių iki 2 mm stambumo PS granulių tūrių santykis sausame mišinyje yra 11 Sukietėjusio
skiedinio tankis 1420 kgm3 gniuždymo stipris 38 MPa
6 Nustatytas porėtų užpildų PS ir PPS granuliometrinės sudėties ir jų tūrių santykio poveikis
termoizoliacinio lakšto vidutinio sluoksnio struktūrai ir savybėms Mažiausia kompozito šilumos
laidumo koeficiento vertė (0075 Wm∙K) gaunama tuo atveju kai pūsto stiklo 4divide8 mm frakcijos
granulės padengtos porizuota cementine tešla (esant cemento sąnaudom ne daugiau kaip 100 kgm3)
tarpusavyje jungiasi lietimosi taškuose ir formuoja standų kompozito bdquokarkasąldquo o analogiškai
padengtos smulkios (iki 2 mm stambumo) PPS granulės užpildo laisvus tarpus tarp stambesnių PS
granulių (esant PS ir PPS tūrių santykiui 31) tokiu būdu išvengiant tiesioginių šalčio tiltelių per
porizuotą matricą
28
8 Literatūra
Antonovič V Goberis S The effect of different admixture of the properties of refractory conerefe
with portland cement Material science (Medžiagotyra) 4(9) 2003 379-382 p
Asthana R Kumar ADahotre N B2006 Materials Processing and Manufacturing Science
Amsterdam Butterworth-Heinemann 628 p
bdquoAstra ndash polskaldquo firmos tinklalapis internete httpwwwastra-polskacom
Brykov A S Kamaliev R T Mokeev M V 2010 Influence of ultradispersed silica on portland
cement hydration Russian Journal of Applied Chemistry 83(2) 208minus213
Capener J C-M 2009 Properties of Modern Rendering Systems Based on Mineral Binders
Modified by Organic Admixtures Concrete Repair Rehabilitation and Retrofitting II ndash Alexander et
al (eds) Taylor and Francis Group London 863 ndash 869
Davraz M Gunduz L 2005 Engineering properties of amorphous silica as a new natural pozzolan
for use in concrete Cement and Concrete Research 35(7) 1251ndash1261
Du L Folliard K J 2005Mechanisms of entrainment in concrete Cement and Concrete Research
35(8)1463 ndash 1471
Hernaudes-Olivares F Mayer-Lobo P 2011 Experimental Assessment of Comercial One-coat
Renders for Buildings Facades Construction and Building Materials 22 (1) pp 156 ndash 162
Hilal A AThom N H Dawson A R 2015 On void structure and strength of foamed concrete made
without with additives Construction and Building Materials 85 157 ndash 164
Houst Y F Bowen P Perche F Kauppi A Borget P Galmiche L Meins J F Lafuma F
Flatt R J Schober I Banfill P FG Swift D S Myrvold B O Petersenf B G Reknes K
2008 Design and function of novel superplasticizers for more durable high performance concrete
(Superplast Project) Cement and Concrete Research 38(10) 1197 ndash 1209
Hurley J A 2003 UK market survey for foam glas Published by The Waste and Resource Action
Programme The Old Academy 114 p Prieiga per internetą httpwwwwraporguk
Kligys M Laukaitis A Sinica M Sezemanas G Dranseika N 2008 Investigations into the fire
hazard of a composite made from aerated concrete and crushed expanded polystyrene waste
Mechanics of Composite Materials 44(2) 173 ndash 180
Kligys M 2009 Kompozitinės medžiagos iš poringosios cemento tešlos ir trupinto polistireninio
putplasčio gamybos technologija ir savybės Daktaro disertacija Vilnius 137 p
Landensivu J 2012 Durability properties and actual deterioration of Finish concrete fasades and
balcones Thesis for the degree of doctor of science in technology Tampere university of technology
117 p
Lauzon M Garcia-Ruiz P A 2009 Evaluation of Capillary Water Absorbtion in Rendering Mortars
with Powdered Waterproofing Additives Construction and Building Materials 23 (10) 3287 ndash 3291
Lianxiang D Kevin J 2005 Mechanizm of air entrainment in concrete Cement and Concrete
research (35) 1463-1471 p
Limbachiya M Meddah M S Fotiadou S 2012 Performance of granulated foam glass concrete
Construction and Building materials 28(1) 759ndash768
LST EN 197-12011 Cementas 1 dalis Įprastinių cementų sudėtis techniniai reikalavimai ir atitikties
kriterijai
LST EN 196-62010 Cemento bandymų metodai 6 dalis Smulkumo nustatymas
29
LST EN 196-32005 Cemento bandymų metodai 3 dalis Rišimosi trukmių ir tūrio pastovumo
nustatymas
LST EN 933-12002 Užpildų geometrinių savybių nustatymo metodai 1 dalis Granulometrinės
sudėties nustatymas Sijojimo metodas
LST EN 933-22001 Užpildų geometrinių savybių nustatymo metodai 2 dalis Granulometrinės
sudėties nustatymas Analiziniai sietai Vardiniai akelių matmenys
LST ISO 3310-12003 Laboratoriniai sietai Techniniai reikalavimai ir bandymai 1 dalis
Laboratoriniai pinto metalinio vielinio tinkle sietai (tpt ISO 3310-12000) LST EN 1097-62003
Užpildų mechaninių ir fizikinių savybių nustatymo metodai 6 dalis Dalelių tankio ir įmirkio
nustatymas
LST EN 1015-3+A12004 Methods of Test for Mortar for Masonry ndash Part 3 Determination of
Consistence of Fresh Mortar (by Flow Table)
LST EN 1015-102004 Methods of Test for Mortar for Masonry ndash Part 10 Determination of Dry
Bulk Density of Hardened Mortar
LST EN 1015-112002 Methods of Test for Mortar for Masonary ndash Part 11 Determination of
Flexural and Compressive Strength of Hardened Mortar
LST EN 1015-182003 Methods of Test for Mortar for Masonary ndash Part 18 Determination of Water
Absorption Coefficient Due to Capillary Action of Hardened Mortar
LST EN 1015-122004 Methods of Test for Mortar for Masonary ndash Part 18 Determination of
Adhesive Strength of Hardened Rendering and Plastering Mortars on Substrates
LST EN 120892013 Statybiniai termoizoliaciniai gaminiai Elgsenos lenkiant nustatymas
LST EN 16022013 Statybiniai termoizoliaciniai gaminiaiTariamojo tankio nustatymas
LST EN 826 Statybinės termoizoliacines medžiagos Stiprio gniuždant nustatymas
LST EN 126642002 Šiluminės statybinių medžiagų ir gaminių charakteristikos Šiluminės varžos
nustatymas apsaugotos karštosios plokštės ir šilumos srauto matuoklio metodais Vidutinės ir mažos
šiluminės varžos sausi ir drėgni gaminiai
LST EN ISO 125712013 Hygrothermal Performance of Building Materials and Products -
Determination of Hygroscopic Sorption Properties
LST CENTS 772 -222006 Mūro gaminių bandymo metodai 22 dalis Keraminių mūro gaminių
atsparumo šalčiui nustatymas
LST L 1413112005 Statybinis skiedinys Bandymo metodai Atsparumo šalčiui nustatymas
LVS 203-22005 Sakret stiklo audinio armavimo tinklelis
Marčiukaitis G 2007 Statybinės medžiagos ir konstrukcijos Paskaitų konspektas Vilnius 88 p
Mисников O С Тимофеев АВ Черткова ЕЮ 2011 Гидрофобизация минеральных
дисперсных материалов добавками на основе торфа Труды Инсторфа 2 (55)15 ndash 33
Oğuzhan Keleştemur Bahar Demirel 2015 Effect of metakaolin on the corrosion resistance of
structural lightweight concrete Construction and Building Materials 81172 - 178
Quercia G Huumlsken G Brouwers H J 2012 Water demand of amorphous nanosilica and its
impact on the workability of cement paste Cement and Concrete Research 42(2) 344ndash357
Paruta V A Brynzin E I 2009 Manual on Designing and Erecting of Buildings using the Products
with Trademark UDK GAZOBETON Dnepropetrovsk 213 p
30
Ramachandran V S 1998 Superplasticizersproperties and applications in concrete Ottawa
Materials Technology LaboratoryCANMET
Ries J 2008 Structural lightweight aggregate and concrete Structure June 62-63
Ru Ji Zuotai Zhang Yang He Lili Liu Xidong Wang 2015Synthesis characterization and modeling
of new building insulation material using ceramic polishing waste residue Construction and Building
Materials 85 119 ndash 126
Сеземан Г Синица М Клигис М Шепутите-Юцике Ю Вайткус С Мечай А 2013
Цементные строительные композиты на основе лёгких заполнителей из техногенного сырья
Материалы международной научно ndash технической конференции laquo Наука и технология
строительных материалов состояние и перспектива их развития raquo 27-29 ноября Минск
БГТУ 21 ndash 24
Sezemanas G Sinica M Zacharčenko P Pivenj N Mikulskis D Kligys M 2013 Influence
of zeolite additive on the properties of plaster used for external walls from autoclaved aerated
concrete Materials Science (Medžiagotyra) 19(2) 222ndash229
Синица М Шепутите-Юцике Ю Сеземан Г Клигис М Мечай А 2013 Особенности
выполнения ограждающих конструкций с использованием заливной теплоизоляции на основе
гранул вспученного стекла Материалы международной научноndash технической конференции laquo
Наука и технология строительных материалов состояние и перспектива их развития raquo 27-29
ноября Минск БГТУ 69 ndash 72
Sinica MSezemanas GKligys M Česokas S 2007 Investigation of hydro ndash and higro ndash sorption
properties of silicate masonry products Materials Science (Medžiagotyra) 13(3) 229ndash 234
Sinica M Sezemanas G Chesnauskas V 2005 Influence of Air Absorbing Additive on Plaster
Layer Properties Designated to Cover Partions Built from Autoclave Porous Concrete Blocks
Chemical Technology (Cheminė technologija) 4 (38) 91 ndash 95
Sinica M Laukaitis A Sezemanas G Kligys M 2008 Operational Properties of a Heat-insulation
Composite with Expanded Polystyrene Crumbs Mechanics of Composite Materials 4 (44) 415 ndash 424
Sinica M Sezeman G Mikulskis D Kligys M Česnauskas V Zacharčenko P Kuprijenko
P Ščerbina N Pivenj N 2009 Investigation of the composite material with inclusions of
autoclaved aerated concrete chips Materials science 15 ( 4) 356ndash362
Sinica M Sezeman G Zakharchenko P 2012 Daugiasluoksnė lauko atitvara ir jos džiovinimo
būdas Patentas LT5837B
Стерлятов АН 2007 Совместный тепло- и влаго- перенос в ограждающих конструкциях
зданий из газобетона Дисертация кандидата технических наук Новосибиpск 167 с
Tobon J I Paya Jordy Restrepo O J 2015 Study of durability of portland cement mortars blended
with silica nanoparticles Construction and Building Materials 80 92 - 97
STR 205012005 Pastatų atitvarų šiluminė technika Statybos technikos reglamentai Statybos ir
urbanistikos ministerija Vilnius 2005 109p
STR 201102007 Išorės tinkuojamos sudėtinės termoizoliacinės sistemos Statybos technikos
reglamentai Statybos ir urbanistikos ministerija Vilnius 2007 p
Šadauskienė J Ramanauskas J Stankevičius V 2003 Effect of hydrophobicmaterials on water
impermeability and drying of finish brick mansory Material science (medžiagotyra) 9 (1) 94 - 98
Ungkoon Y Sittipunt Ch Namprakai P Jetipattaranat W Kim KS Charinpanitkul T 2007
Analysis of microstructure and properties of autoclaved aerated concrete wall construction materials
Journal of Industrial and Engineering Chemistry 13(7) 1103ndash1108
31
Weigler H Karl S 1980 Structural lightweight aggregate concrete with reduced density-
lightweight aggregate foamed concrete The International Journal of Lightweight Concrete 2 101ndash
104
Xu Y Chung D D L 1999a Effect of admixtures on the thermal and thermomechanical behaviour
of cement paste ACI Materials Journal 96(4) 455minus461
Xu Y Chung D D L 2000a Improving silica fume cement by using silane Cement and Concrete
Research 30(8) 1305- 1311
Zain M F M Safiuddin Md Mahmud H 2000 Developement of high performance concrete
using silica fume at relatively high water-binder rations Cement and Concrete Research 30(9) 1501
ndash 1505
Захарченко П Синица М Сеземан Г Чеснаускас В 2009 Изменение влажности стеновых
конструкций из ячеистобетонных блоков с системой скреплённой теплоизоляции Будiвельнi
матерiали вироби та санiтарна технiка науково-технiчний збiрник Киев Товариство
laquoЗнаниеraquo Украiни (23) 50 ndash 53234
32
9 Komandiruočių ataskaita
Vykdant kalendoriniame plane numatytus darbus buvo du kartus važiuota į Čekija pas Projekto
partnerius
Su Projekto partneriais iš Čekijos buvo bendraujama elektroniniu paštu per skaipą bei betarpiškai
susitinkant komandiruočiu metu
2014-11-2 iki 11-6 d du projekte dalyvaujantys mokslininkai ndash Projekto koordinatorius Marijonas
Sinica ir vyriausiasis mokslo darbuotojas Sigitas Vėjelis vyko į Prahą bei Libereco technikos
universitetus pas Projekto partnerius ndash mokslininkus Eva Burgetova ir Janą Novaką Susitikimo metu
numatėme bendrus darbus kuriuos turėtume atlikti vykdant Eureka Projektą Mokslinės dalies
vadove Eva Burgetova sutiko būti mūsų Projekto doktorantės Jurgos Šeputytės-Jucikės praktikos
Prahos technikos universitete vadove Praktikos metu kartu su vadove buvo atliekami cementinio
termoizoliacinio kompozito struktūrinia tyrimai įvertinant sudėtinių komponentų tarpusavio jungties
pobūdį Libereco technikos universitete su Projekto partneriu Janu Novaku aptarėme
bendradarbiavimo galimybes kartu atliekant akustinių perdangų smūginių garsų slopinimo sistemų
tyrimus Susitikimuose dalyvavo ūkio subjekto atstovas ndash Projekto partneris Vaclovas Vachuška
2015-05-19 iki 05 -24 d į komandiruotę vyko 3 Projekte dalyvaujantys mokslininkai- M Sinica vyr
mokslo darbuotojas Modestas Kligys tyrėja-doktorantė Jurga Šeputytė ndash Jucikė Komandiruotės
tikslas buvo pratęsti bendradarbiavimą tarp Pojekto partnerių Buvo nuvežti Lietuvoje suformuoti
bandiniai kad Libereco universitete būtų galima atlikti triukšmo slopinimo sistemos elementų
dinaminio standžio matavimus Šie tyrimai yra tęsiami Komandiruočių metu Čekijos ūkio subjekto
atstovas Vaclovas Vachuška supažindino su porėtų granulių gamyba iš maltų šlako atliekų ir kartu
numatėme jų panaudojimo galimybę akustinių grindų konstrukcijose bei sieninių panelių gamyboje
28
8 Literatūra
Antonovič V Goberis S The effect of different admixture of the properties of refractory conerefe
with portland cement Material science (Medžiagotyra) 4(9) 2003 379-382 p
Asthana R Kumar ADahotre N B2006 Materials Processing and Manufacturing Science
Amsterdam Butterworth-Heinemann 628 p
bdquoAstra ndash polskaldquo firmos tinklalapis internete httpwwwastra-polskacom
Brykov A S Kamaliev R T Mokeev M V 2010 Influence of ultradispersed silica on portland
cement hydration Russian Journal of Applied Chemistry 83(2) 208minus213
Capener J C-M 2009 Properties of Modern Rendering Systems Based on Mineral Binders
Modified by Organic Admixtures Concrete Repair Rehabilitation and Retrofitting II ndash Alexander et
al (eds) Taylor and Francis Group London 863 ndash 869
Davraz M Gunduz L 2005 Engineering properties of amorphous silica as a new natural pozzolan
for use in concrete Cement and Concrete Research 35(7) 1251ndash1261
Du L Folliard K J 2005Mechanisms of entrainment in concrete Cement and Concrete Research
35(8)1463 ndash 1471
Hernaudes-Olivares F Mayer-Lobo P 2011 Experimental Assessment of Comercial One-coat
Renders for Buildings Facades Construction and Building Materials 22 (1) pp 156 ndash 162
Hilal A AThom N H Dawson A R 2015 On void structure and strength of foamed concrete made
without with additives Construction and Building Materials 85 157 ndash 164
Houst Y F Bowen P Perche F Kauppi A Borget P Galmiche L Meins J F Lafuma F
Flatt R J Schober I Banfill P FG Swift D S Myrvold B O Petersenf B G Reknes K
2008 Design and function of novel superplasticizers for more durable high performance concrete
(Superplast Project) Cement and Concrete Research 38(10) 1197 ndash 1209
Hurley J A 2003 UK market survey for foam glas Published by The Waste and Resource Action
Programme The Old Academy 114 p Prieiga per internetą httpwwwwraporguk
Kligys M Laukaitis A Sinica M Sezemanas G Dranseika N 2008 Investigations into the fire
hazard of a composite made from aerated concrete and crushed expanded polystyrene waste
Mechanics of Composite Materials 44(2) 173 ndash 180
Kligys M 2009 Kompozitinės medžiagos iš poringosios cemento tešlos ir trupinto polistireninio
putplasčio gamybos technologija ir savybės Daktaro disertacija Vilnius 137 p
Landensivu J 2012 Durability properties and actual deterioration of Finish concrete fasades and
balcones Thesis for the degree of doctor of science in technology Tampere university of technology
117 p
Lauzon M Garcia-Ruiz P A 2009 Evaluation of Capillary Water Absorbtion in Rendering Mortars
with Powdered Waterproofing Additives Construction and Building Materials 23 (10) 3287 ndash 3291
Lianxiang D Kevin J 2005 Mechanizm of air entrainment in concrete Cement and Concrete
research (35) 1463-1471 p
Limbachiya M Meddah M S Fotiadou S 2012 Performance of granulated foam glass concrete
Construction and Building materials 28(1) 759ndash768
LST EN 197-12011 Cementas 1 dalis Įprastinių cementų sudėtis techniniai reikalavimai ir atitikties
kriterijai
LST EN 196-62010 Cemento bandymų metodai 6 dalis Smulkumo nustatymas
29
LST EN 196-32005 Cemento bandymų metodai 3 dalis Rišimosi trukmių ir tūrio pastovumo
nustatymas
LST EN 933-12002 Užpildų geometrinių savybių nustatymo metodai 1 dalis Granulometrinės
sudėties nustatymas Sijojimo metodas
LST EN 933-22001 Užpildų geometrinių savybių nustatymo metodai 2 dalis Granulometrinės
sudėties nustatymas Analiziniai sietai Vardiniai akelių matmenys
LST ISO 3310-12003 Laboratoriniai sietai Techniniai reikalavimai ir bandymai 1 dalis
Laboratoriniai pinto metalinio vielinio tinkle sietai (tpt ISO 3310-12000) LST EN 1097-62003
Užpildų mechaninių ir fizikinių savybių nustatymo metodai 6 dalis Dalelių tankio ir įmirkio
nustatymas
LST EN 1015-3+A12004 Methods of Test for Mortar for Masonry ndash Part 3 Determination of
Consistence of Fresh Mortar (by Flow Table)
LST EN 1015-102004 Methods of Test for Mortar for Masonry ndash Part 10 Determination of Dry
Bulk Density of Hardened Mortar
LST EN 1015-112002 Methods of Test for Mortar for Masonary ndash Part 11 Determination of
Flexural and Compressive Strength of Hardened Mortar
LST EN 1015-182003 Methods of Test for Mortar for Masonary ndash Part 18 Determination of Water
Absorption Coefficient Due to Capillary Action of Hardened Mortar
LST EN 1015-122004 Methods of Test for Mortar for Masonary ndash Part 18 Determination of
Adhesive Strength of Hardened Rendering and Plastering Mortars on Substrates
LST EN 120892013 Statybiniai termoizoliaciniai gaminiai Elgsenos lenkiant nustatymas
LST EN 16022013 Statybiniai termoizoliaciniai gaminiaiTariamojo tankio nustatymas
LST EN 826 Statybinės termoizoliacines medžiagos Stiprio gniuždant nustatymas
LST EN 126642002 Šiluminės statybinių medžiagų ir gaminių charakteristikos Šiluminės varžos
nustatymas apsaugotos karštosios plokštės ir šilumos srauto matuoklio metodais Vidutinės ir mažos
šiluminės varžos sausi ir drėgni gaminiai
LST EN ISO 125712013 Hygrothermal Performance of Building Materials and Products -
Determination of Hygroscopic Sorption Properties
LST CENTS 772 -222006 Mūro gaminių bandymo metodai 22 dalis Keraminių mūro gaminių
atsparumo šalčiui nustatymas
LST L 1413112005 Statybinis skiedinys Bandymo metodai Atsparumo šalčiui nustatymas
LVS 203-22005 Sakret stiklo audinio armavimo tinklelis
Marčiukaitis G 2007 Statybinės medžiagos ir konstrukcijos Paskaitų konspektas Vilnius 88 p
Mисников O С Тимофеев АВ Черткова ЕЮ 2011 Гидрофобизация минеральных
дисперсных материалов добавками на основе торфа Труды Инсторфа 2 (55)15 ndash 33
Oğuzhan Keleştemur Bahar Demirel 2015 Effect of metakaolin on the corrosion resistance of
structural lightweight concrete Construction and Building Materials 81172 - 178
Quercia G Huumlsken G Brouwers H J 2012 Water demand of amorphous nanosilica and its
impact on the workability of cement paste Cement and Concrete Research 42(2) 344ndash357
Paruta V A Brynzin E I 2009 Manual on Designing and Erecting of Buildings using the Products
with Trademark UDK GAZOBETON Dnepropetrovsk 213 p
30
Ramachandran V S 1998 Superplasticizersproperties and applications in concrete Ottawa
Materials Technology LaboratoryCANMET
Ries J 2008 Structural lightweight aggregate and concrete Structure June 62-63
Ru Ji Zuotai Zhang Yang He Lili Liu Xidong Wang 2015Synthesis characterization and modeling
of new building insulation material using ceramic polishing waste residue Construction and Building
Materials 85 119 ndash 126
Сеземан Г Синица М Клигис М Шепутите-Юцике Ю Вайткус С Мечай А 2013
Цементные строительные композиты на основе лёгких заполнителей из техногенного сырья
Материалы международной научно ndash технической конференции laquo Наука и технология
строительных материалов состояние и перспектива их развития raquo 27-29 ноября Минск
БГТУ 21 ndash 24
Sezemanas G Sinica M Zacharčenko P Pivenj N Mikulskis D Kligys M 2013 Influence
of zeolite additive on the properties of plaster used for external walls from autoclaved aerated
concrete Materials Science (Medžiagotyra) 19(2) 222ndash229
Синица М Шепутите-Юцике Ю Сеземан Г Клигис М Мечай А 2013 Особенности
выполнения ограждающих конструкций с использованием заливной теплоизоляции на основе
гранул вспученного стекла Материалы международной научноndash технической конференции laquo
Наука и технология строительных материалов состояние и перспектива их развития raquo 27-29
ноября Минск БГТУ 69 ndash 72
Sinica MSezemanas GKligys M Česokas S 2007 Investigation of hydro ndash and higro ndash sorption
properties of silicate masonry products Materials Science (Medžiagotyra) 13(3) 229ndash 234
Sinica M Sezemanas G Chesnauskas V 2005 Influence of Air Absorbing Additive on Plaster
Layer Properties Designated to Cover Partions Built from Autoclave Porous Concrete Blocks
Chemical Technology (Cheminė technologija) 4 (38) 91 ndash 95
Sinica M Laukaitis A Sezemanas G Kligys M 2008 Operational Properties of a Heat-insulation
Composite with Expanded Polystyrene Crumbs Mechanics of Composite Materials 4 (44) 415 ndash 424
Sinica M Sezeman G Mikulskis D Kligys M Česnauskas V Zacharčenko P Kuprijenko
P Ščerbina N Pivenj N 2009 Investigation of the composite material with inclusions of
autoclaved aerated concrete chips Materials science 15 ( 4) 356ndash362
Sinica M Sezeman G Zakharchenko P 2012 Daugiasluoksnė lauko atitvara ir jos džiovinimo
būdas Patentas LT5837B
Стерлятов АН 2007 Совместный тепло- и влаго- перенос в ограждающих конструкциях
зданий из газобетона Дисертация кандидата технических наук Новосибиpск 167 с
Tobon J I Paya Jordy Restrepo O J 2015 Study of durability of portland cement mortars blended
with silica nanoparticles Construction and Building Materials 80 92 - 97
STR 205012005 Pastatų atitvarų šiluminė technika Statybos technikos reglamentai Statybos ir
urbanistikos ministerija Vilnius 2005 109p
STR 201102007 Išorės tinkuojamos sudėtinės termoizoliacinės sistemos Statybos technikos
reglamentai Statybos ir urbanistikos ministerija Vilnius 2007 p
Šadauskienė J Ramanauskas J Stankevičius V 2003 Effect of hydrophobicmaterials on water
impermeability and drying of finish brick mansory Material science (medžiagotyra) 9 (1) 94 - 98
Ungkoon Y Sittipunt Ch Namprakai P Jetipattaranat W Kim KS Charinpanitkul T 2007
Analysis of microstructure and properties of autoclaved aerated concrete wall construction materials
Journal of Industrial and Engineering Chemistry 13(7) 1103ndash1108
31
Weigler H Karl S 1980 Structural lightweight aggregate concrete with reduced density-
lightweight aggregate foamed concrete The International Journal of Lightweight Concrete 2 101ndash
104
Xu Y Chung D D L 1999a Effect of admixtures on the thermal and thermomechanical behaviour
of cement paste ACI Materials Journal 96(4) 455minus461
Xu Y Chung D D L 2000a Improving silica fume cement by using silane Cement and Concrete
Research 30(8) 1305- 1311
Zain M F M Safiuddin Md Mahmud H 2000 Developement of high performance concrete
using silica fume at relatively high water-binder rations Cement and Concrete Research 30(9) 1501
ndash 1505
Захарченко П Синица М Сеземан Г Чеснаускас В 2009 Изменение влажности стеновых
конструкций из ячеистобетонных блоков с системой скреплённой теплоизоляции Будiвельнi
матерiали вироби та санiтарна технiка науково-технiчний збiрник Киев Товариство
laquoЗнаниеraquo Украiни (23) 50 ndash 53234
32
9 Komandiruočių ataskaita
Vykdant kalendoriniame plane numatytus darbus buvo du kartus važiuota į Čekija pas Projekto
partnerius
Su Projekto partneriais iš Čekijos buvo bendraujama elektroniniu paštu per skaipą bei betarpiškai
susitinkant komandiruočiu metu
2014-11-2 iki 11-6 d du projekte dalyvaujantys mokslininkai ndash Projekto koordinatorius Marijonas
Sinica ir vyriausiasis mokslo darbuotojas Sigitas Vėjelis vyko į Prahą bei Libereco technikos
universitetus pas Projekto partnerius ndash mokslininkus Eva Burgetova ir Janą Novaką Susitikimo metu
numatėme bendrus darbus kuriuos turėtume atlikti vykdant Eureka Projektą Mokslinės dalies
vadove Eva Burgetova sutiko būti mūsų Projekto doktorantės Jurgos Šeputytės-Jucikės praktikos
Prahos technikos universitete vadove Praktikos metu kartu su vadove buvo atliekami cementinio
termoizoliacinio kompozito struktūrinia tyrimai įvertinant sudėtinių komponentų tarpusavio jungties
pobūdį Libereco technikos universitete su Projekto partneriu Janu Novaku aptarėme
bendradarbiavimo galimybes kartu atliekant akustinių perdangų smūginių garsų slopinimo sistemų
tyrimus Susitikimuose dalyvavo ūkio subjekto atstovas ndash Projekto partneris Vaclovas Vachuška
2015-05-19 iki 05 -24 d į komandiruotę vyko 3 Projekte dalyvaujantys mokslininkai- M Sinica vyr
mokslo darbuotojas Modestas Kligys tyrėja-doktorantė Jurga Šeputytė ndash Jucikė Komandiruotės
tikslas buvo pratęsti bendradarbiavimą tarp Pojekto partnerių Buvo nuvežti Lietuvoje suformuoti
bandiniai kad Libereco universitete būtų galima atlikti triukšmo slopinimo sistemos elementų
dinaminio standžio matavimus Šie tyrimai yra tęsiami Komandiruočių metu Čekijos ūkio subjekto
atstovas Vaclovas Vachuška supažindino su porėtų granulių gamyba iš maltų šlako atliekų ir kartu
numatėme jų panaudojimo galimybę akustinių grindų konstrukcijose bei sieninių panelių gamyboje
29
LST EN 196-32005 Cemento bandymų metodai 3 dalis Rišimosi trukmių ir tūrio pastovumo
nustatymas
LST EN 933-12002 Užpildų geometrinių savybių nustatymo metodai 1 dalis Granulometrinės
sudėties nustatymas Sijojimo metodas
LST EN 933-22001 Užpildų geometrinių savybių nustatymo metodai 2 dalis Granulometrinės
sudėties nustatymas Analiziniai sietai Vardiniai akelių matmenys
LST ISO 3310-12003 Laboratoriniai sietai Techniniai reikalavimai ir bandymai 1 dalis
Laboratoriniai pinto metalinio vielinio tinkle sietai (tpt ISO 3310-12000) LST EN 1097-62003
Užpildų mechaninių ir fizikinių savybių nustatymo metodai 6 dalis Dalelių tankio ir įmirkio
nustatymas
LST EN 1015-3+A12004 Methods of Test for Mortar for Masonry ndash Part 3 Determination of
Consistence of Fresh Mortar (by Flow Table)
LST EN 1015-102004 Methods of Test for Mortar for Masonry ndash Part 10 Determination of Dry
Bulk Density of Hardened Mortar
LST EN 1015-112002 Methods of Test for Mortar for Masonary ndash Part 11 Determination of
Flexural and Compressive Strength of Hardened Mortar
LST EN 1015-182003 Methods of Test for Mortar for Masonary ndash Part 18 Determination of Water
Absorption Coefficient Due to Capillary Action of Hardened Mortar
LST EN 1015-122004 Methods of Test for Mortar for Masonary ndash Part 18 Determination of
Adhesive Strength of Hardened Rendering and Plastering Mortars on Substrates
LST EN 120892013 Statybiniai termoizoliaciniai gaminiai Elgsenos lenkiant nustatymas
LST EN 16022013 Statybiniai termoizoliaciniai gaminiaiTariamojo tankio nustatymas
LST EN 826 Statybinės termoizoliacines medžiagos Stiprio gniuždant nustatymas
LST EN 126642002 Šiluminės statybinių medžiagų ir gaminių charakteristikos Šiluminės varžos
nustatymas apsaugotos karštosios plokštės ir šilumos srauto matuoklio metodais Vidutinės ir mažos
šiluminės varžos sausi ir drėgni gaminiai
LST EN ISO 125712013 Hygrothermal Performance of Building Materials and Products -
Determination of Hygroscopic Sorption Properties
LST CENTS 772 -222006 Mūro gaminių bandymo metodai 22 dalis Keraminių mūro gaminių
atsparumo šalčiui nustatymas
LST L 1413112005 Statybinis skiedinys Bandymo metodai Atsparumo šalčiui nustatymas
LVS 203-22005 Sakret stiklo audinio armavimo tinklelis
Marčiukaitis G 2007 Statybinės medžiagos ir konstrukcijos Paskaitų konspektas Vilnius 88 p
Mисников O С Тимофеев АВ Черткова ЕЮ 2011 Гидрофобизация минеральных
дисперсных материалов добавками на основе торфа Труды Инсторфа 2 (55)15 ndash 33
Oğuzhan Keleştemur Bahar Demirel 2015 Effect of metakaolin on the corrosion resistance of
structural lightweight concrete Construction and Building Materials 81172 - 178
Quercia G Huumlsken G Brouwers H J 2012 Water demand of amorphous nanosilica and its
impact on the workability of cement paste Cement and Concrete Research 42(2) 344ndash357
Paruta V A Brynzin E I 2009 Manual on Designing and Erecting of Buildings using the Products
with Trademark UDK GAZOBETON Dnepropetrovsk 213 p
30
Ramachandran V S 1998 Superplasticizersproperties and applications in concrete Ottawa
Materials Technology LaboratoryCANMET
Ries J 2008 Structural lightweight aggregate and concrete Structure June 62-63
Ru Ji Zuotai Zhang Yang He Lili Liu Xidong Wang 2015Synthesis characterization and modeling
of new building insulation material using ceramic polishing waste residue Construction and Building
Materials 85 119 ndash 126
Сеземан Г Синица М Клигис М Шепутите-Юцике Ю Вайткус С Мечай А 2013
Цементные строительные композиты на основе лёгких заполнителей из техногенного сырья
Материалы международной научно ndash технической конференции laquo Наука и технология
строительных материалов состояние и перспектива их развития raquo 27-29 ноября Минск
БГТУ 21 ndash 24
Sezemanas G Sinica M Zacharčenko P Pivenj N Mikulskis D Kligys M 2013 Influence
of zeolite additive on the properties of plaster used for external walls from autoclaved aerated
concrete Materials Science (Medžiagotyra) 19(2) 222ndash229
Синица М Шепутите-Юцике Ю Сеземан Г Клигис М Мечай А 2013 Особенности
выполнения ограждающих конструкций с использованием заливной теплоизоляции на основе
гранул вспученного стекла Материалы международной научноndash технической конференции laquo
Наука и технология строительных материалов состояние и перспектива их развития raquo 27-29
ноября Минск БГТУ 69 ndash 72
Sinica MSezemanas GKligys M Česokas S 2007 Investigation of hydro ndash and higro ndash sorption
properties of silicate masonry products Materials Science (Medžiagotyra) 13(3) 229ndash 234
Sinica M Sezemanas G Chesnauskas V 2005 Influence of Air Absorbing Additive on Plaster
Layer Properties Designated to Cover Partions Built from Autoclave Porous Concrete Blocks
Chemical Technology (Cheminė technologija) 4 (38) 91 ndash 95
Sinica M Laukaitis A Sezemanas G Kligys M 2008 Operational Properties of a Heat-insulation
Composite with Expanded Polystyrene Crumbs Mechanics of Composite Materials 4 (44) 415 ndash 424
Sinica M Sezeman G Mikulskis D Kligys M Česnauskas V Zacharčenko P Kuprijenko
P Ščerbina N Pivenj N 2009 Investigation of the composite material with inclusions of
autoclaved aerated concrete chips Materials science 15 ( 4) 356ndash362
Sinica M Sezeman G Zakharchenko P 2012 Daugiasluoksnė lauko atitvara ir jos džiovinimo
būdas Patentas LT5837B
Стерлятов АН 2007 Совместный тепло- и влаго- перенос в ограждающих конструкциях
зданий из газобетона Дисертация кандидата технических наук Новосибиpск 167 с
Tobon J I Paya Jordy Restrepo O J 2015 Study of durability of portland cement mortars blended
with silica nanoparticles Construction and Building Materials 80 92 - 97
STR 205012005 Pastatų atitvarų šiluminė technika Statybos technikos reglamentai Statybos ir
urbanistikos ministerija Vilnius 2005 109p
STR 201102007 Išorės tinkuojamos sudėtinės termoizoliacinės sistemos Statybos technikos
reglamentai Statybos ir urbanistikos ministerija Vilnius 2007 p
Šadauskienė J Ramanauskas J Stankevičius V 2003 Effect of hydrophobicmaterials on water
impermeability and drying of finish brick mansory Material science (medžiagotyra) 9 (1) 94 - 98
Ungkoon Y Sittipunt Ch Namprakai P Jetipattaranat W Kim KS Charinpanitkul T 2007
Analysis of microstructure and properties of autoclaved aerated concrete wall construction materials
Journal of Industrial and Engineering Chemistry 13(7) 1103ndash1108
31
Weigler H Karl S 1980 Structural lightweight aggregate concrete with reduced density-
lightweight aggregate foamed concrete The International Journal of Lightweight Concrete 2 101ndash
104
Xu Y Chung D D L 1999a Effect of admixtures on the thermal and thermomechanical behaviour
of cement paste ACI Materials Journal 96(4) 455minus461
Xu Y Chung D D L 2000a Improving silica fume cement by using silane Cement and Concrete
Research 30(8) 1305- 1311
Zain M F M Safiuddin Md Mahmud H 2000 Developement of high performance concrete
using silica fume at relatively high water-binder rations Cement and Concrete Research 30(9) 1501
ndash 1505
Захарченко П Синица М Сеземан Г Чеснаускас В 2009 Изменение влажности стеновых
конструкций из ячеистобетонных блоков с системой скреплённой теплоизоляции Будiвельнi
матерiали вироби та санiтарна технiка науково-технiчний збiрник Киев Товариство
laquoЗнаниеraquo Украiни (23) 50 ndash 53234
32
9 Komandiruočių ataskaita
Vykdant kalendoriniame plane numatytus darbus buvo du kartus važiuota į Čekija pas Projekto
partnerius
Su Projekto partneriais iš Čekijos buvo bendraujama elektroniniu paštu per skaipą bei betarpiškai
susitinkant komandiruočiu metu
2014-11-2 iki 11-6 d du projekte dalyvaujantys mokslininkai ndash Projekto koordinatorius Marijonas
Sinica ir vyriausiasis mokslo darbuotojas Sigitas Vėjelis vyko į Prahą bei Libereco technikos
universitetus pas Projekto partnerius ndash mokslininkus Eva Burgetova ir Janą Novaką Susitikimo metu
numatėme bendrus darbus kuriuos turėtume atlikti vykdant Eureka Projektą Mokslinės dalies
vadove Eva Burgetova sutiko būti mūsų Projekto doktorantės Jurgos Šeputytės-Jucikės praktikos
Prahos technikos universitete vadove Praktikos metu kartu su vadove buvo atliekami cementinio
termoizoliacinio kompozito struktūrinia tyrimai įvertinant sudėtinių komponentų tarpusavio jungties
pobūdį Libereco technikos universitete su Projekto partneriu Janu Novaku aptarėme
bendradarbiavimo galimybes kartu atliekant akustinių perdangų smūginių garsų slopinimo sistemų
tyrimus Susitikimuose dalyvavo ūkio subjekto atstovas ndash Projekto partneris Vaclovas Vachuška
2015-05-19 iki 05 -24 d į komandiruotę vyko 3 Projekte dalyvaujantys mokslininkai- M Sinica vyr
mokslo darbuotojas Modestas Kligys tyrėja-doktorantė Jurga Šeputytė ndash Jucikė Komandiruotės
tikslas buvo pratęsti bendradarbiavimą tarp Pojekto partnerių Buvo nuvežti Lietuvoje suformuoti
bandiniai kad Libereco universitete būtų galima atlikti triukšmo slopinimo sistemos elementų
dinaminio standžio matavimus Šie tyrimai yra tęsiami Komandiruočių metu Čekijos ūkio subjekto
atstovas Vaclovas Vachuška supažindino su porėtų granulių gamyba iš maltų šlako atliekų ir kartu
numatėme jų panaudojimo galimybę akustinių grindų konstrukcijose bei sieninių panelių gamyboje
30
Ramachandran V S 1998 Superplasticizersproperties and applications in concrete Ottawa
Materials Technology LaboratoryCANMET
Ries J 2008 Structural lightweight aggregate and concrete Structure June 62-63
Ru Ji Zuotai Zhang Yang He Lili Liu Xidong Wang 2015Synthesis characterization and modeling
of new building insulation material using ceramic polishing waste residue Construction and Building
Materials 85 119 ndash 126
Сеземан Г Синица М Клигис М Шепутите-Юцике Ю Вайткус С Мечай А 2013
Цементные строительные композиты на основе лёгких заполнителей из техногенного сырья
Материалы международной научно ndash технической конференции laquo Наука и технология
строительных материалов состояние и перспектива их развития raquo 27-29 ноября Минск
БГТУ 21 ndash 24
Sezemanas G Sinica M Zacharčenko P Pivenj N Mikulskis D Kligys M 2013 Influence
of zeolite additive on the properties of plaster used for external walls from autoclaved aerated
concrete Materials Science (Medžiagotyra) 19(2) 222ndash229
Синица М Шепутите-Юцике Ю Сеземан Г Клигис М Мечай А 2013 Особенности
выполнения ограждающих конструкций с использованием заливной теплоизоляции на основе
гранул вспученного стекла Материалы международной научноndash технической конференции laquo
Наука и технология строительных материалов состояние и перспектива их развития raquo 27-29
ноября Минск БГТУ 69 ndash 72
Sinica MSezemanas GKligys M Česokas S 2007 Investigation of hydro ndash and higro ndash sorption
properties of silicate masonry products Materials Science (Medžiagotyra) 13(3) 229ndash 234
Sinica M Sezemanas G Chesnauskas V 2005 Influence of Air Absorbing Additive on Plaster
Layer Properties Designated to Cover Partions Built from Autoclave Porous Concrete Blocks
Chemical Technology (Cheminė technologija) 4 (38) 91 ndash 95
Sinica M Laukaitis A Sezemanas G Kligys M 2008 Operational Properties of a Heat-insulation
Composite with Expanded Polystyrene Crumbs Mechanics of Composite Materials 4 (44) 415 ndash 424
Sinica M Sezeman G Mikulskis D Kligys M Česnauskas V Zacharčenko P Kuprijenko
P Ščerbina N Pivenj N 2009 Investigation of the composite material with inclusions of
autoclaved aerated concrete chips Materials science 15 ( 4) 356ndash362
Sinica M Sezeman G Zakharchenko P 2012 Daugiasluoksnė lauko atitvara ir jos džiovinimo
būdas Patentas LT5837B
Стерлятов АН 2007 Совместный тепло- и влаго- перенос в ограждающих конструкциях
зданий из газобетона Дисертация кандидата технических наук Новосибиpск 167 с
Tobon J I Paya Jordy Restrepo O J 2015 Study of durability of portland cement mortars blended
with silica nanoparticles Construction and Building Materials 80 92 - 97
STR 205012005 Pastatų atitvarų šiluminė technika Statybos technikos reglamentai Statybos ir
urbanistikos ministerija Vilnius 2005 109p
STR 201102007 Išorės tinkuojamos sudėtinės termoizoliacinės sistemos Statybos technikos
reglamentai Statybos ir urbanistikos ministerija Vilnius 2007 p
Šadauskienė J Ramanauskas J Stankevičius V 2003 Effect of hydrophobicmaterials on water
impermeability and drying of finish brick mansory Material science (medžiagotyra) 9 (1) 94 - 98
Ungkoon Y Sittipunt Ch Namprakai P Jetipattaranat W Kim KS Charinpanitkul T 2007
Analysis of microstructure and properties of autoclaved aerated concrete wall construction materials
Journal of Industrial and Engineering Chemistry 13(7) 1103ndash1108
31
Weigler H Karl S 1980 Structural lightweight aggregate concrete with reduced density-
lightweight aggregate foamed concrete The International Journal of Lightweight Concrete 2 101ndash
104
Xu Y Chung D D L 1999a Effect of admixtures on the thermal and thermomechanical behaviour
of cement paste ACI Materials Journal 96(4) 455minus461
Xu Y Chung D D L 2000a Improving silica fume cement by using silane Cement and Concrete
Research 30(8) 1305- 1311
Zain M F M Safiuddin Md Mahmud H 2000 Developement of high performance concrete
using silica fume at relatively high water-binder rations Cement and Concrete Research 30(9) 1501
ndash 1505
Захарченко П Синица М Сеземан Г Чеснаускас В 2009 Изменение влажности стеновых
конструкций из ячеистобетонных блоков с системой скреплённой теплоизоляции Будiвельнi
матерiали вироби та санiтарна технiка науково-технiчний збiрник Киев Товариство
laquoЗнаниеraquo Украiни (23) 50 ndash 53234
32
9 Komandiruočių ataskaita
Vykdant kalendoriniame plane numatytus darbus buvo du kartus važiuota į Čekija pas Projekto
partnerius
Su Projekto partneriais iš Čekijos buvo bendraujama elektroniniu paštu per skaipą bei betarpiškai
susitinkant komandiruočiu metu
2014-11-2 iki 11-6 d du projekte dalyvaujantys mokslininkai ndash Projekto koordinatorius Marijonas
Sinica ir vyriausiasis mokslo darbuotojas Sigitas Vėjelis vyko į Prahą bei Libereco technikos
universitetus pas Projekto partnerius ndash mokslininkus Eva Burgetova ir Janą Novaką Susitikimo metu
numatėme bendrus darbus kuriuos turėtume atlikti vykdant Eureka Projektą Mokslinės dalies
vadove Eva Burgetova sutiko būti mūsų Projekto doktorantės Jurgos Šeputytės-Jucikės praktikos
Prahos technikos universitete vadove Praktikos metu kartu su vadove buvo atliekami cementinio
termoizoliacinio kompozito struktūrinia tyrimai įvertinant sudėtinių komponentų tarpusavio jungties
pobūdį Libereco technikos universitete su Projekto partneriu Janu Novaku aptarėme
bendradarbiavimo galimybes kartu atliekant akustinių perdangų smūginių garsų slopinimo sistemų
tyrimus Susitikimuose dalyvavo ūkio subjekto atstovas ndash Projekto partneris Vaclovas Vachuška
2015-05-19 iki 05 -24 d į komandiruotę vyko 3 Projekte dalyvaujantys mokslininkai- M Sinica vyr
mokslo darbuotojas Modestas Kligys tyrėja-doktorantė Jurga Šeputytė ndash Jucikė Komandiruotės
tikslas buvo pratęsti bendradarbiavimą tarp Pojekto partnerių Buvo nuvežti Lietuvoje suformuoti
bandiniai kad Libereco universitete būtų galima atlikti triukšmo slopinimo sistemos elementų
dinaminio standžio matavimus Šie tyrimai yra tęsiami Komandiruočių metu Čekijos ūkio subjekto
atstovas Vaclovas Vachuška supažindino su porėtų granulių gamyba iš maltų šlako atliekų ir kartu
numatėme jų panaudojimo galimybę akustinių grindų konstrukcijose bei sieninių panelių gamyboje
31
Weigler H Karl S 1980 Structural lightweight aggregate concrete with reduced density-
lightweight aggregate foamed concrete The International Journal of Lightweight Concrete 2 101ndash
104
Xu Y Chung D D L 1999a Effect of admixtures on the thermal and thermomechanical behaviour
of cement paste ACI Materials Journal 96(4) 455minus461
Xu Y Chung D D L 2000a Improving silica fume cement by using silane Cement and Concrete
Research 30(8) 1305- 1311
Zain M F M Safiuddin Md Mahmud H 2000 Developement of high performance concrete
using silica fume at relatively high water-binder rations Cement and Concrete Research 30(9) 1501
ndash 1505
Захарченко П Синица М Сеземан Г Чеснаускас В 2009 Изменение влажности стеновых
конструкций из ячеистобетонных блоков с системой скреплённой теплоизоляции Будiвельнi
матерiали вироби та санiтарна технiка науково-технiчний збiрник Киев Товариство
laquoЗнаниеraquo Украiни (23) 50 ndash 53234
32
9 Komandiruočių ataskaita
Vykdant kalendoriniame plane numatytus darbus buvo du kartus važiuota į Čekija pas Projekto
partnerius
Su Projekto partneriais iš Čekijos buvo bendraujama elektroniniu paštu per skaipą bei betarpiškai
susitinkant komandiruočiu metu
2014-11-2 iki 11-6 d du projekte dalyvaujantys mokslininkai ndash Projekto koordinatorius Marijonas
Sinica ir vyriausiasis mokslo darbuotojas Sigitas Vėjelis vyko į Prahą bei Libereco technikos
universitetus pas Projekto partnerius ndash mokslininkus Eva Burgetova ir Janą Novaką Susitikimo metu
numatėme bendrus darbus kuriuos turėtume atlikti vykdant Eureka Projektą Mokslinės dalies
vadove Eva Burgetova sutiko būti mūsų Projekto doktorantės Jurgos Šeputytės-Jucikės praktikos
Prahos technikos universitete vadove Praktikos metu kartu su vadove buvo atliekami cementinio
termoizoliacinio kompozito struktūrinia tyrimai įvertinant sudėtinių komponentų tarpusavio jungties
pobūdį Libereco technikos universitete su Projekto partneriu Janu Novaku aptarėme
bendradarbiavimo galimybes kartu atliekant akustinių perdangų smūginių garsų slopinimo sistemų
tyrimus Susitikimuose dalyvavo ūkio subjekto atstovas ndash Projekto partneris Vaclovas Vachuška
2015-05-19 iki 05 -24 d į komandiruotę vyko 3 Projekte dalyvaujantys mokslininkai- M Sinica vyr
mokslo darbuotojas Modestas Kligys tyrėja-doktorantė Jurga Šeputytė ndash Jucikė Komandiruotės
tikslas buvo pratęsti bendradarbiavimą tarp Pojekto partnerių Buvo nuvežti Lietuvoje suformuoti
bandiniai kad Libereco universitete būtų galima atlikti triukšmo slopinimo sistemos elementų
dinaminio standžio matavimus Šie tyrimai yra tęsiami Komandiruočių metu Čekijos ūkio subjekto
atstovas Vaclovas Vachuška supažindino su porėtų granulių gamyba iš maltų šlako atliekų ir kartu
numatėme jų panaudojimo galimybę akustinių grindų konstrukcijose bei sieninių panelių gamyboje
32
9 Komandiruočių ataskaita
Vykdant kalendoriniame plane numatytus darbus buvo du kartus važiuota į Čekija pas Projekto
partnerius
Su Projekto partneriais iš Čekijos buvo bendraujama elektroniniu paštu per skaipą bei betarpiškai
susitinkant komandiruočiu metu
2014-11-2 iki 11-6 d du projekte dalyvaujantys mokslininkai ndash Projekto koordinatorius Marijonas
Sinica ir vyriausiasis mokslo darbuotojas Sigitas Vėjelis vyko į Prahą bei Libereco technikos
universitetus pas Projekto partnerius ndash mokslininkus Eva Burgetova ir Janą Novaką Susitikimo metu
numatėme bendrus darbus kuriuos turėtume atlikti vykdant Eureka Projektą Mokslinės dalies
vadove Eva Burgetova sutiko būti mūsų Projekto doktorantės Jurgos Šeputytės-Jucikės praktikos
Prahos technikos universitete vadove Praktikos metu kartu su vadove buvo atliekami cementinio
termoizoliacinio kompozito struktūrinia tyrimai įvertinant sudėtinių komponentų tarpusavio jungties
pobūdį Libereco technikos universitete su Projekto partneriu Janu Novaku aptarėme
bendradarbiavimo galimybes kartu atliekant akustinių perdangų smūginių garsų slopinimo sistemų
tyrimus Susitikimuose dalyvavo ūkio subjekto atstovas ndash Projekto partneris Vaclovas Vachuška
2015-05-19 iki 05 -24 d į komandiruotę vyko 3 Projekte dalyvaujantys mokslininkai- M Sinica vyr
mokslo darbuotojas Modestas Kligys tyrėja-doktorantė Jurga Šeputytė ndash Jucikė Komandiruotės
tikslas buvo pratęsti bendradarbiavimą tarp Pojekto partnerių Buvo nuvežti Lietuvoje suformuoti
bandiniai kad Libereco universitete būtų galima atlikti triukšmo slopinimo sistemos elementų
dinaminio standžio matavimus Šie tyrimai yra tęsiami Komandiruočių metu Čekijos ūkio subjekto
atstovas Vaclovas Vachuška supažindino su porėtų granulių gamyba iš maltų šlako atliekų ir kartu
numatėme jų panaudojimo galimybę akustinių grindų konstrukcijose bei sieninių panelių gamyboje