Yapısal Mühendislik ve Tasarım
Soğuk İklimlerdeki Yüksek performanslı Beton Bloklarını Kullanımının Faydaları
Table of Contents
Soğuk İklimler Neden Üstün Malzemeler Talep Ediyor
Soğuk iklimlerde inşa etmek eşsiz mühendislik zorlukları sunar. Serbestleştirici sıcaklıklar, kalıcı kar yükleri ve tekrarlanan donatılmış döngüler birkaç yıl içinde sıradan inşaat malzemelerinin düşmesine neden olur. Moisture infiltrates küçük çatlakları, genişletir ve standart beton Masonluk birimlerine sebep olur, bu bloklar gelişmiş katkılarla birlikte, tümleşik inşaatları, atıkları ve uzun süre boyunca dayanıklı işlemleri sağlamak için optimize edebilir.
Yüksek seviyeli bir beton blok nedir?
Yüksek performanslı beton blokları sadece standart CMU'ların yoğun versiyonları değildir. Blok matrisi olmadan donanma için su tasarrufu sağlayan zemin tasarımları kullanılarak üretilir. Sonuç, bulanık kuvvetle ilgili olarak, psime veya uçabilirlik gibi bir üründür. Birçok yüksek performanslı bloklar da bloklar hızlanmış drenaja maruz kalmak için de hızlanır.
Anahtar özellikler şunları içerir:
- [DüzgÜ:0) Düşük su absoryonu: [DÜDÜT:1] ağırlıktan daha az, donmuş hasara kadar% 5'den daha az.
- [FONT:0) Yüksek sıkıştırıcı güç:[Dönemliler 4.000 psi, genellikle yük taşıma duvarları için 6.000-8,000 psi ulaşır.
- [FONT:0) Hava içeriği: [Dönetici: %4–8'de don direniş için hava sağlamak için kontrol edildi.
- [FONT:0) Refer yapılarına ait olma:) De-ikleştirici kimyasallardan nem penetrasyonunu ve tuz ölçeklendirmeyi azaltın.
Bu bloklar ASTM C90 (yükleme birimleri) ve ASTM C129 (yükleme dışı) gibi titiz standartları karşılamaktadırlar, ASTM C666 için ek testler için ek testler. doğru belirtilmiş olduğunda, yüzlerce donmuş döngüsü ölçülebilir bozulmadan yönetebilirler.
Soğuk İklimlerdeki Avantajları
Dışsal Freeze-Thaw Direniş
Birincil neden spektraller kuzey bölgelerinde yüksek performanslı beton blokları tercih eder, genişleme odaları olarak hareket etme yeteneğidir: su dondurma işlemi sırasında bu boşlukları dondurur ve çatlakları dondururur. Bu mekanizma, malzemenin gücünü aşan iç çekmenin izin verir. +5°'den saatine kadar sıcaklıkları daha da artarken, kışın sıcaklıkları da artar.
Laboratuvar testleri 300 donmuş döngüyü basitleştiriyor, yüksek performanslı blokların orijinal sıkıştırıcı gücünün %90'ını koruyor, standart bloklar genellikle 30-50% kaybediyor ve Alaska gibi bölgelerde görünür yüzey ölçeklendirmesini gösteriyor ve İskandinavya bu bulguları doğrular - 20 ila 30 yıl sonra minimum onarımlar gerekiyor.
Geliştirilmiş Termal Yalıtım
Soğuk-klimate binalar, ısıtma maliyetlerini azaltmak ve kondensasyon sorunlarını önlemek için yüksek termal direniş talep eder. Birçok yüksek performanslı beton bloklar, blokun bileşiminden veya duvar sistemi içinde yalıtımdan önemli ölçüde daha yüksek, örneğin, [[Düzükleersiz bir beton (AAC) bloklar ) yeterli miktarda yükleyici olarak dirençli olan ısıtılır.
Dış sürekli yalıtım ile birleştirildiğinde (örneğin, sert köpük tahta veya mineral yün), yüksek performanslı blok duvarları R-20'yi aşabilir ve iklim bölgeleri için IECC 2021 gibi modern enerji kodları aşabilir.
Düşük Bakım ve Longevity
Sert iklimlerdeki yapılar sık sık bakım gerektirir - aksi takdirde çökmeler, ve bozulan beton blokları bu talepleri büyük ölçüde azaltır. Yoğun ahşap, düşük kapasiteli yüzeyler su ingresyona karşı direnç gösterir, bu yüzden Kanada'daki kurumlarda ve kuzey Avrupa'da yapılan binalardan nemlendirici veya organik büyümelere yol açarlar.
Üstün Yapısal Performans
Soğuk iklimlerdeki kar yükü kare ayağı başına 100 pound aşabilir (örneğin, kayalar veya Alpler gibi dağ bölgelerinde). Yüksek performanslı beton bloklar aşırı sıcaklık duvarı olmadan sağlam yük taşıma kapasitesi sağlar. Tipik bir 8 inçlik blok sertliği ile büyük ölçüde ısıtılabilir - yoğun kentsel veya gürültülü ortamlardaki baskıya karşı da dirençli.
Soğuk Yapı İnşaatı'nda Anahtar Uygulamaları
Vakıflar ve Basements
Aşağıda, duvarlar yeraltı suyu ve drenaj sistemleri (drain, mezar kaplama) duvarı korumak için savunmasızdır, ancak blokun kendisi ilk savunma hattı olarak hareket eder, özellikle de nem penetrasyonuna direnir ve düşük termal iletkenlik yardımıyla donmuş zeminin altında kalır.
Dış Yük-Bearing Walls
Soğuk iklimlerde evler ve ticari binalar için, yüksek performanslı beton bloklarla inşa edilen dış duvarlar dayanıklı, enerji verimli bir zarf sunabilir. Duvarlar çeşitli boru sistemleri (brick veneer, stucco, metal paneller) veya daha fazla performans için maruz kalabilirler. çünkü bloklar boyutsal olarak stabil ve savaşamaz, minimum hava sızıntıları ile binaları destekler.
Duvarları ve Köprü Abutments
Soğuk iklimlerdeki duvarların daha sonra toprak basıncına karşı direnmesi gerekirken, aynı zamanda duvarın arkasındaki buz lens oluşumu ve don heave ile birlikte duvar açmadan inşa edilen beton bloklar, duvarın biraz daha az yumuşatmasına izin veren betonlar ile inşa edilir.Zenginler, ağır atıklar) 15-20 yıl boyunca su basıncının arttırılması için bütünleştirilmiştir.
Tarım ve Endüstriyel Binalar
Soğuk çiftlikler hayvan konutları, ekipman depolamaları ve ek işleme için sağlam yapılar gerektirir. Yüksek performanslı beton bloklar hayvan atıklarından amonyak, güç yıkamasına ve iç sıcaklıkları stabilize eden termal bir kitle sağlar. Benzer şekilde, soğuk-stopan depolar ve endüstriyel tesisler bloklardan fayda sağlar.
Yüksek hacimli beton bloklarını seçmek ve söylemek
Evaluate Local Climate and Exposure conditions
Soğutma döngülerinin ciddiyetleri yaygın olarak değişir - Maine'deki kıyı alanı, Minnesota'daki bir iç kıtasal yerden farklı koşullar. Spektratörler yerel bina kodları ve tarihi hava verilerine danışmalıdır.For regions with more than 50-dokyo döngüsü per180 C666 (Procedure A) ve düşük su absorasyonu ile donatılmış 38. Bölgelerde (daha fazla) ve tuzlama için dayanıklı olan bloklar önerilir.
Qualified Tedarikçilerle Çalışmak
Piyasadaki tüm “yüksek performanslı” bloklar titiz standartlarla karşı karşıya değildir. Komptif güç, absorpsiyon, donmuş test testleri ve termal direniş (R-değer) Tanıtmış üreticiler Ulusal Beton Masonlar Birliği'ne ait (NCMA) veya eşdeğer endüstri organları için. Projeye özel ihtiyaçlar için, tasarım verileri ve üçüncü taraf test raporları isteyin.
[0] Ulusal Beton Masonluk Derneği'nden daha fazla Masonluk standartları hakkında bilgi sahibi olmak. ).
Instri Proper Construction Details
En iyi bloklar bile yüklü veya ayrıntılı olarak yanlış bir şekilde performans gösterir: Eleştirel yönler şunları içerir:
- [FONT:0)Temple koruma:[Dönetici:[Dönetici:0)Irak:[Dönetici:[Dönetici:) Kapak depolama blokları ve su geçirmez ballarla taze mortar.
- [FONT=0]Mortar seçimi:[Dönetici:[Dönetici:0) Tip S veya Tip N mortar'ı donmuş direniş için havadan kaldırılmış kuma sahiptir.
- [FONT:0]Flashing ve delikler: Pencere ve kapı açılışlarında duvar montajından doğrudan nemse ve temelde.
- [Düzzaman: 0] Süreklilik: [Dönetici: [Dönetici: 0] Isı yalıtımlarının blok webs tarafından kesintiye uğratıldığı termal köprülerden kaçının. Sürekli dış yalıtım kullanın veya köpük eklerle temelleri doldurun.
- [FONT=0]Movement eklemler:[Dönetici:[Dönetici: 0) Her 20-30 feet ısı hareketi sağlamak ve çatlakları önlemek için dikey kontrol eklemleri sağlamak.
Gerçek Dünya Projesi Örnekleri
Kuzey Kanada Konut Geliştirme
Sarıknife'de 40 odalı bir alt, Kuzey Territories, 12 yıldan sonra inşa edilen ahşap çerçeveli evler ile% 22 oranında azalmıştır ve tüm dış duvarlar için% 6 hava içeriği) 0.10C dışsal aşırılıkta sert poliisocyanurate yalıtım ile ilgili olarak% 22 azaldı.
İskandinavya'da Köprü Rehabilitasyonu
Norveç Halk Yolu Yönetimi, Trondheim yakınlarındaki bir köprüde betonu silerek, her yıl köprünün yüksek performanslı beton bloklarını tasarlarken, XF4 (en yüksek donmuş ajanlarla birlikte) en yüksek donduranmış durumda.
Ticari Soğuk Depolama Deposu
100.000 metrekarelik soğuk hava durumu, AAC bloklarını dış duvarları için kullandı. Blokların yüksek R değerli (R-1.3 per inç) tasarım ekibine, yalıtım kalınlığını azaltma izin verdi, bina LEED Silver sertifikasyonunu elde etti, soğuk-klimate depoları için temel çizgisinden% 35 daha iyi.
Maliyetleri ve Yatırıma Dönüş
Yüksek performanslı beton blokları genellikle standart CMU'lardan daha fazla birim maliyetine mal olur. Ancak, toplam yüklü maliyet farkı genellikle daha küçük çünkü yüksek performanslı CMU duvarının 40 yıllık net bir süre değeri vardır.Bir ahşap çerçevede 18 $ değerinde, ahşap çerçevede karşılaştırılabilir bir duvar için, ahşap zemin için% 20 daha yüksek bir analiz göstermiştir.
[0] Portland Çimento Derneği'nin yaşam döngüsü maliyet çalışmasına dikkat edin.[DÜT:1).
Enerji Tasarrufları
Geliştirilen termal performans doğrudan ısıtma faturalarını azaltır. İklim bölgesinde 7 (örneğin, Kuzey Minnesota), standart 8 inç CMU (R-1.4) sürekli yalıtım ile yüksek performanslı bir bloka kadar (R-16 etkili) her yıl yaklaşık 0,5 $ tasarruf edebilir, bu da kare ayağına kadar - yukarı ön primli yüksek performanslı bir bloktan daha fazla.
Sigorta ve Risk Azaltımı
Sağlam, düşük bakım malzemeleri ile binalar, özellikle de alanlar donmuş hasarlara eğilimlidir. Bazı sigortacılar beton Masonluk gibi ürünleri kullanarak% 5-15 indirim sunar. Ek olarak, yapısal başarısızlıklar ve su inpostlama iddialarının azaltılması, sahipleri ve geliştiriciler için huzur sağlar.
Soğuk-Climate Masonluktaki Future Trends
Malzeme bilimi alanında ilerlemeler yüksek performanslı beton blokları geliştirmeye devam ediyor. Kendi kendine özgü beton teknolojisi (kıt mikrokraslı bakteriler veya polimerler) blok üretimi için uyarlanıyor, daha da beton kullanımı tıkanmış betonlar kullanıyor - faz-değişim malzemeleri (PCMs) yüksek ısıtılmış beton teknolojileri (kıtılmış ısılar sırasında ısınıyor, yüksek ısıtma yüklerini %10'a kadar azaltıyor.
[0]Stay, Amerikan Beton Enstitüsü'nden beton teknolojideki yenilikler hakkında bilgi verdi.[*
Soğuk-Climate Projects için Checklist
- Pişman gücü: Minimum psi; 6.000 psi yük taşıma duvarları için
- Su absorpsiyonu: ASTM C140 başına ağırlık
- Freeze-thaw direniş: ASTM C666 Prosedürü Arasındaki% 300 döngüyü ≤10 ile geçin
- Hava içeriği: ASTM C173 veya C231 başına% 4-8
- Termal direniş: Yerel enerji koduyla tanışın veya aşınız (IECC veya ASHRAE 90.1)
- Tuz ölçeklendirme direnci: Görme puanı, maruz yüzeyler için ASTM C672 başına ≤1
- Üretici sertifikasyon: NCMA veya eşdeğer kalite güvencesi programı
Diğer Sistemlerle Yüksek Genel Bakış Blokları Bütünleştirmek
En iyi soğuk-klimate performansı için malzeme izolasyonda çalışmaz, yüksek performanslı beton bloklar ile eşlenmelidir:
- [Düzgülü:0) Dış veya iç (kömürücü köprüler, çatılar ve penetrasyonlar) üzerine kuruludur.
- [FONT:0]Vapor gerici[[Dönetici: 1) iklim bölgesi için doğru bir şekilde konumlandırılmıştır (özellikle soğuk iklimlerde sıcak tarafta).
- [FONT:0) Hava bariyeri[DÜDÜT:1] tüm eklemleri, boşlukları ve sıcak nemli havanın eski filtrelemelerini önlemek için penetrasyonları mühürleyen sistemler.
- [FONT:0)Proper drenaj uçağı blok duvarından uzak durarak herhangi bir cladding arkasında.
- [FONT:0]Seismic detaylandırma[Dönetici: yüksek performanslı bloklar, termal performansından ödün vermeden dinamik ve yatay olarak güçlendirilebilir.
Common Hatalar Kaçmak için
- Standart mortar'ı yüksek hava içeriği ile kullanmak -mortar da donmuş dirençli olmalıdır; hava eğitimi verilen mortar kullanın.
- Sadece termal direnişi plaka kenarlarında ve pencere açılışlarında termal köprüler ele almadan engellemek için.
- Placing yalıtım sadece blok çekirdekleri içinde – bu minimum fayda sağlar; sürekli dış yalıtım çok daha etkilidir.
- ıslak veya dondurucu koşullarda bloklar yüklemek -mortar düzgün tedavi etmeyecek ve bloklar kırılabilir.
- Yeterli bir delik ve flaş sağlamak için neglecting, duvar meclisi içindeki nem tuzak.
Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç
Yüksek performanslı beton bloklar soğuk iklimlerde inşaat için kanıtlanmış, maliyet-malzeme çözümüdür. Mühendisleri dayanıklılık, donmuş direnç, termal verimlilik ve düşük bakım onları standart Masonluğa ve birçok rekabetçi sisteme üstün hale getirir. vakıflardan ve duvarların dış duvarların yüklenmesi, bu bloklar yıllarca güvenilir performans sağlar - en iyi inşaat malzemelerinin altında bile, en iyi üretim yapılarını belirterek, en iyi üretim yapılarını içeren, kaliteli yapıları ve ortaklarını temelleri kullanarak, bina profesyonelleri oluşturmak için dayanıklı, enerji tasarrufu sağlayan, enerji tasarrufu sağlayan yapılar oluşturmak için.
[0]Zengin Masonlukta ayrıntılı test standartları için ASTM International'a atıfta bulun.[FOT:1).