Ключевые слова: конопляный бетон, водопоглощение, механические свойства, теплоизоляцией.
Использование эко-материалов из сельскохозяйственной продукции. Использование эко-материалов из сельскохозяйственной продукции необходимо рассматривать, как обязательное промышленное основное производство. Это обосновано дефицитом сырья и проблемам утилизации отходов сельхозпромышленности.
Первые исследования конопляного бетона и изучение раствора были сделаны более 20 лет назад во Франции. Начиная с этого момента, проводились научные лабораторные работы для определения характеристики сырья, используемого при производстве легких бетонов, а также для лучшего понимания взаимодействия материалов между собой и для оценки их возможностей в дальнейшем развитии промышленности.
Конопляный бетон — это комплекс натуральных материалов, включающий в себя известь и коноплю. Известь производится из воздушной извести. Конопля сделана из стебля растения, которое не требует фитосанитарной обработки и большого количества воды, также способствует восстановлению сельскохозяйственных почв. Результат сочетания конопляной извести с натуральным бетоном, учитывая термогидродинамическое поведение, позволяет выполнять работы, требующие высокой его прочности, полностью соответствуя текущим и планируемым в будущем тепловым нормам. Конопляный бетон производится путем смешивания извести и конопли в соответствии с пропорциями, адаптированными к выполняемой работе. Из него сооружают изоляционные стены, различные прокладки, стяжки, покрытия, также он может применяться для герметизации кровли зданий.
В настоящее время конопляный бетон используется в основном для облицовки стен зданий или заполнителя технологических проемов, чтобы обеспечить хорошую теплоизоляцию, без существенного вклада в более дорогие материалы (AmzianeetSonebi, 2016). Большинство опубликованных исследований было сосредоточено на изучении тепловых свойств и гигрометрических характеристик конопляного бетона, которые образуются за счет его очень пористой структуры. (EvrardetDeHerde, 2010;TranLeetal., 2010). Механические свойства, такие, например, как прочность на сжатие конопляного бетона остаются относительно низкими по сравнению с другими обычными строительными материалами. Их величина составляет менее 2 МПа (Cérézo, 2005). Прочность бетона на сжатие зависит от дозировки связующего; ее можно улучшить, оптимизировав дозировку (Chamoin, 2013). Низкие характеристики сжатия делают этот материал непригодным для современных строительных нагрузок. Усиление этого материала (по жесткости и устойчивости), несмотря на низкие показатели при сжатии, позволило бы использовать еще и механические свойства, способствующие цветовой гамме материалов, одновременно обеспечивая увеличение его теплоизоляционных и водопоглощающих характеристик конструктивных элементов здания.
Очень низкая плотность конопляного бетона, связанная с альвеолярной структурой стебля, являющегося добавкой в бетон, придает конопляному бетону значительную легкость и низкую теплопроводность. Однако, такая структура также приводит к низкой прочности и низкой жесткости материала после отвердения (Nguyen, 2010). Эта пористая альвеолярная структура дает конопляному бетону очень сильную водопоглощающую способность; иногда более 300 % по массе (Nozahic et al., 2012). Такое высокое водопоглощение приводит к уменьшению количества воды, необходимой для связующего, что существенно увеличивает водоцементное отношение в изготавливаемом материале. Кроме того, это увеличенное поглощение воды за счет капиллярности вызывает миграцию ионов кальция Ca2+, необходимых для связывания связующего, с частицами растения (Sedan et al., 2008).
Рассмотрим методику изготовления конопляного бетона
1. Составляющие конопляного бетона:
При выборе бетономешалки необходимо учитывать, что объем конопляного раствора больше, чем аналогичный объем цементно-песчаного раствора.
Конопляный бетон предназначен для наружных работ, так как известь обладает характерным запахом и очень летучая. Работы необходимо производить в защитной маске (респираторе) и перчатках.
Состав:
− Конопляный бетон.
− Известь (связующее) на основе 65 % извести и 35 % гидравлической извести.
− Вода.
- Этапы:
В бетономешалке:
Рис.1. Подготовка конопляного бетона
− Налить воды (немного).
− Добавить цемент, перемешать
− Добавить стебель конопли.
− Перемешать.
− Получить мягкое тесто.
− Создать опалубку (деревянная доска).
− Уложить конопляный бетон (шпатель или лопата) в опалубку.
− Снять опалубку после высыхания.
- Акустика:
Высокоэффективный: поглощает 80 % шума.
Для жилых зданий можно использовать коноплю в качестве изоляции; хорошая акустика.
- Теплоизоляция горячих:
Рис.2. Покрытия из конопли
Чем больше материала (chènevotte) добавлено, тем больше изоляционный свойства конопляного бетона, но чем он тяжелее, тем меньше тепловая инерция.
Чтобы правильно утеплить стену, вам нужно минимум 28 см конопляного бетона.
- Характеристики и свойства:
Свойства и характеристики конопляного бетона делают его пригодным для строительства материалом. Он обладает следующими свойствами:
− хорошая звукоизоляция: 50 дБ (децибел) для толщины 20 см;
− Конопляный бетон устойчив к деформациям;
− регулятор влажности;
− теплопроводность 0,09 W / mK при толщине изоляции 20 см;
− плотность порядка 500 кг / м3 при толщине 20 см.
Литература:
- Amziane S., Sonebi M. (2016). Aperçu sur les matériaux de construction d'origine biologique à base d'agrégat végétal. RILEM Technical Letters [En ligne], vol. 1, p. 31–38.
- Evrard A., De Herde A. (2010). Performance hygrothermique des assemblages muraux en chaux et chanvre. Journal of Building Physics, vol. 48, n ° 6, p. 1815–1829.
- Cérézo V. (2005). Propriétés mécaniques, thermiques et acoustiques d’un matériau à base de particules végétales : approche expérimentale et modélisation théorique. Thèse en Génie Civil, Institut National des Sciences Appliquées de Lyon.
- Chamoin J. (2013). Optimisation des propriétés (physiques, mécaniques et hydriques) de bétons de chanvre par la maîtrise de la formulation. Thèse en Génie Civil, Institut National des Sciences Appliquées de Rennes.
- Nguyen T. T. (2010). Contribution à l’étude de la formulation et du prodédé de fabrication d’éléments de construction en béton de chanvre. Thèse en Génie Civil, Université de Bretagne-sud.
- Nozahic V., Amziane S. (2012). Influence des traitements de surface des agrégats de tournesol sur les propriétés physiques et l'adhésion à un liant minéral,vol. 43, n ° 11, p. 1837–1849.
- Sedan D., Pagnoux C., Smith A., Chotard T. (2008). Mechanical properties of hemp fibre reinforced cement: Influence of the fibre/matrix interaction. Journal of the European Ceramic Society, vol. 28, n° 1, p. 183–192.
