Ячеистые бетоны

Ячеистый бетон (пенобетон, газобетон) в последнее время широко распространился в дальнем и ближнем зарубежье, на территории России. Применяется в многоэтажном каркасном домостроении и малоэтажном (до трех этажей) строительстве для кладки наружных и внутренних стен, несущих и самонесущих конструкций, для сооружения различных перегородок, а также для возведения построек различного назначения. Пенобетон сочетает в себе многие положительные характеристики известных стеновых материалов и не нуждается в комбинациях с другими строительными материалами. В отличие от газобетона, не гарантирующего равномерность структуры и долговечность из-за сквозной пористости, пенобетон имеет закрытую равномерную пористую структуру и не требует обязательной термической обработки в автоклаве. Пенобетон удобен в применении - его можно пилить, строгать, резать, обрабатывать шлифующими материалами. В отличие от бетона и кирпича в пенобетон просто забивать гвозди и другие крепежные элементы. Мелкопористая структура пенобетона делает его прекрасным тепло- и звукоизолятором. По теплопроводности пенобетон близок к дереву. На кафедре технологии отделочных и изоляционных материалов МГСУ разработана и внедрена технология для получения пенобетона нового поколения - пенобетона сухой минерализации пены. Технология защищена патентами на составы и пенообразователь.

Значительное повышение требований СНиП II-3-79 "Строительная теплотехника" по теплопроводности наружных стен зданий, связанное с введением в действие Изменений №3 и №4, а также постоянное увеличение цен на топливо и электроэнергию вынуждают строителей и проектировщиков применять в строительстве новые материалы, обладающие высокими теплотехническими свойствами. Одним из таких материалов являются стеновые блоки из ячеистых бетонов.

Физико-химические основы технологии изделий из ячеистых бетонов.

Клинкерные цементы - портландцементы, пуццола-новые портландцементы и шлакопортландцементы марки 400 – в чистом виде для производства ячеистых бетонов практически не применяют, а используют в сочетании с известью, тонкомолотым песком и другими кремнеземистыми добавками (золой, шлаками, некоторыми горными породами). Присутствие клинкерных цемен­тов в сырьевой смеси даже в незначительных количествах способ­ствует повышению прочности, морозостойкости и атмосферостойкости ячеистого бетона.

Для получения ячеистых бетонов, твердеющих в естественных условиях и при пропаривании, применяют цементы более высоких марок с использованием добавок гипса и ускорителей тверде­ния.

Шлакощелочные вяжущие - гидравлические вяжущие вещест­ва, получаемые тонким измельчением гранулированного шлака совместно с малогигроскопичным щелочным компонентом или затворением молотого шлака растворами соединений щелочных металлов (натрия, лития или калия), дающих в воде щелочную реакцию. Характеризуются марками 300-1200 (РСТ УССР 5024-83).

В качестве щелочных компонентов можно исполь-зовать техни­ческие продукты: кальцинированную соду, поташ, гидроксид натрия или калия, растворимые силика-ты натрия и калия с силикатным модулем Ms= 1...2,5, а также побочные продукты производства, на­пример содощелочной плав. Их вводят в виде 18-40 %-ного раствора в количестве 5-15 % массы шлака в пересчете на сухое вещество.

Свойства шлакощелочных вяжущих можно легко регулировать, изменяя вид щелочного компонента и его расход, а также вводя добавки. Особенно эффективно применение в виде добавки неболь­ших количеств (1-5%) высокоосновных клинкерных минералов или их смесей, позволяющих резко интенсифицировать процессы гидратации и твердения шлакощелочных вяжущих и получить высо­копрочные и быстротвердеющие композиции независимо от основ­ности шлака и вида щелочного компонента. Применение шлакощелочных вяжущих для производства ячеис­тых бетонов позволяет получать высококачественный долговечный материал, прочность которого в 1,5-2 раза превышает прочность ячеистых бетонов на портландцементе одинаковой средней плотности.

Известь применяют кальциевую среднегасящуюся, содержащую, согласно ГОСТ, не более 5 % MgO, не менее 70 % актив­ной СаО и имеющую скорость гашения 8-25 мин. При использо­вании более активной быстрогасящейся извести к ней добавляют ССБ, жидкое стекло, гипс, сапонин, глюкозу и т.д. При приготовлении известково-кремнеземистого вяжущего предпочтительнее со­вместный помол извести и кремнеземистого компонента. Сухая смесь с удельной поверхностью 450-500 м²/кг, состоящая из равных частей извести – кипелки и песка (золы, шлака), называется известково-песчаным (известково-зольным, известково-шлаковым) вяжущим.

Кремнеземистые компоненты. Песок по содержанию илистых и органических примесей должен соответствовать требованиям ГОСТ 8736-77. Содержание слюды не должно превышать 0,5 %, а глин - не более 5 %. Степень дисперсности рядовая - 170-­280 м²/кг, а иногда и более высокая. Увеличение содержания кремнезема и тонкости его помола положипельно сказываются на прочностных характеристиках ячеистых бетонов.

Возможность использования других веществ с достаточно высо­ким содержанием кремнезема определяется после их предваритель­ного опробования.

Золы-унос электростанций имеют чрезвычайно сложный состав, зависящий от вида сжигаемого топлива, %: Si02 - 30-62, АI2Оз ­8-34, Fе20з - 4-18, СаО - 3,5-40, MgO - 0,1-4,5. Золы от сжигания каменных углей характеризуются более высоким содер­жанием Si02 и более низкой - СаО по сравнению с золами от сжи­гания бурых углей и горючих сланцев.

Количество несгоревших частиц топлива в золах не должно пре­вышать 10 %.

Доменные и другие металлургические шлаки используют в зави­симости от содержания в них стеклофазы, структуры и химического состава (модуля основности Мо). Гранулированные шлаки с Мо≥0,8 и содержанием стеклофазы более 80 % можно использовать как самостоятельные вяжущие автоклавного твердения. По мере понижения Мо <0,7, хотя остеклованность шлаков и увеличивается, они утрачивают свою активность и значение как самостоятельные вяжущие и могут использоваться лишь в качестве корректирующей кремнеземистой добавки.

Наиболее приемлемыми для автоклавного производства в каче­стве вяжущих являются гранулированные шлаки (Мо=О,8...1,2) с минимальным количеством активирующих добавок (гипса, извести, щелочей и пр.). Независимо от химического состава использование гранулированных шлаков предпочтительнее, чем отвальных.

Кремнеземистую добавку, если ее используют как компонент вяжущего, измельчают до удельной поверхности 600 м2/кг, если в качестве заполнителя - до удельной поверхности 250 м2/кг.

Трепел, диатомит, опока - кремнеземистые добавки, содержа­щие 70-90 % химически активного аморфного кремнезема.

Газообразователи. В настоящее время основными газообразующими компонентами сырьевой смеси для по­лучения ячеистых бетонов являются алюминиевые пигментные пудры марок ПАП-l и ПАП-2, соответствующие требованию ГОСТ 5494-71 Е (таб. 3.13), и пергидроль.

Начало газовыделения - через 1-2 мин. Так как пудра пожароопасна, то с точки зре­ния техники безопасности ее необходимо хра­нить в металлической герметической таре. Пергидроль - 80 % -ный водный раствор перекиси водорода Н2О2. С водой разбавляет­ся в любых соотношениях. Должен соответст­вовать требованиям ГОСТ 177-77Е. Работать с ним следует с соблюдение определенных мер безопасности: использовать защитные оч­ки, резиновую обувь, перчатки и спецодежду. При попадании на кожу сразу промыть большим количеством воды, лучше 2 %-ным раством соды.

Пенообразователи. Применяют клееканифольные, смолосапониновые алюмосульфатонафтеновый пенообразователи, гидролизованную кровь - ГК. Ос­новные требования при их испытании: качество пены считают при­емлемым, если через 1 ч. после испытания на приборе ЦНИИПС-l (рис. 3.18) осадка столба составит не более 10 мм, кратность - не менее 20, отход жидкости - не более 80 см3. Применяют животный и казеиновый клеи. Пенообразователь с хорошими свойствами можно получить при смешивании канифольного мыла с раствором жидкого стекла.

Добавки. Гипс используют двуводный и полуводный. Двувод­ный – в качестве добавки для повышения прочности ячеистых бе­тонов. Целесообразен его совместный помол с известью до удельной поверхности 500 м2/кг. Полуводный применяют для ускорения набо­ра прочности при двустадийной тепловлажностной обработке. В этом случае он должен отвечать требования ГОСТ 125-79 для формовочного строительного гипса 1 сорта.

Ускорители схватывания и твердения. Применяют хлористый кальций, хлоралюмокальцит, пергидроль, сернокислый глинозем, жидкое стекло используют в основном для ячеистых бетонов неавтоклав­ного твердения.

Ускорители - стабилизаторы газовыделенuя применяют для интенсификации реакции газовылеления при использовании алю­миниевой пудры (гидроксиды и соединения щелочных металлов, дающих в воде щелочную реакцию - NаОН, NaZn02, NaF, Nа2СОз, К2СО3, Nа2SiOз, К2SiOз и др.). Для равномерного протекания реак­ции используют добавку-стабилизатор КМЦ (карбоксиметилцел­люлоза натрия). Наилучший ускоряюще-стабилизирующий эффект дает комплексная добавка NaOH+КМЦ, позволяющая регулиро­вать время газовыделения в широком диапазоне.

Вода. Для приготовления ячеистых бетонов вода должна соответствовать требованиям ГОСТ 23732-79. Запрещается использо­вать воду с вредными для используемых вяжущих примесями, имеющую pH≤4, содержащую сульфатов более 1 % массы воды, а также сточные и болотные воды.

Арматура. Диаметр стержней арматуры сеток, каркасов и от­дельных стержней, применяемых для армирования конструкций из ячеистых бетонов, не должен превышать 20 мм. Для продольной растянутой арматуры рекомендуется использовать горячекатаную сталь периодического профиля (ГОСТ 5781-82), круглую холодно­тянутую низкоуглеродистую стальную проволоку (ГОСТ 6727-80), а также сварные сетки заводского изготовления (ГОСТ 8478-81).

Нормативные характеристики алюминиевых пигментных пудр

Таблица 4

Марка пудры	Кроющая способность на воде, м^2/кг, не менее	Степень измельчения %, остатка на сите N	Всплываемость %, не менее	Химические примеси, %, не более	Влага, %	Жировая добавка, %
			Fe	Si	Cu	Mn
ПАП-1 ПАП-2		-	- 0,3	- 0,5		0,5 0,5	0,4 0,4	0,5 0,5	0,01 0,01	0,2 0,2	3,8 3,8

Рис. 1. Прибор ЦНИИПС-1 для определения качества пены: 1 – поплавок, 2 – прозрачный сосуд с делениями, 3 – прозрачная трубка с деле-ниями для замера отхода жидкости.

Для сжатой арматуры в сетках и каркасах, а также для подъемных петель применяют круглую гладкую сталь марки Ст3 (ГОСТ 380-71).

Подготовка сырьевых материалов в технологии ячеистых бето­нов заключается прежде всего в их измельчении. Это связано с тем, что повышение дисперсности исходных материалов способству­ет улучшению их реакционной активности. В результате можно уменьшить расход вяжущего, повысить прочность изделия при од­новременном уменьшении их средней плотности. При недостаточной удельной поверхности обязательному измельчению должны быть подвергнуты кремнеземистые компоненты. Применяют два способа измельчения - мокрый и сухой.

Мокрый способ предусматривает совместный помол извести и кремнеземистых компонентов (песка, золы, шлака и т. п.) В шаровой или вибромельнице в присутствии воды с целью полу­чения шлама. Возможен также вариант мокрого помола кpeм­неземистых компонентов (получение шлама), сухого помола известково-кремнеземистого вяжущего и смешение вяжущего со шламом, обеспечивающее получение суспензии требуемой теку­чести.

Сухой способ предусматривает совместный помол сырье­вой шихты, состоящей из извести, кремнеземистого компонента и цемента без добавления воды.

Если есть возможность выбора, то предпочтение следует отдать мокрому помолу, так как он менее энергоемкий по сравнению с су­хим (на 10-15 %).

В обоих случаях для интенсификации процесса помола целесо­образно вводить ПАВ в количестве 0,1-0,3% массы сухих компонентов смеси.

При использовании в качестве газообразователя алюминиевой пудры подготовительная операция заключается в удалении с по­мощью ПАВ с ее поверхности жировой пленки для реализации ак­тивности взаимодействия металла с гидроксидом кальция.

Подготовка арматурных каркасов и закладных деталей предус­матривает нанесение антикоррозионных составов в виде цементно­-казеинового и цементно-стирольного покрытий, битумно-глиняной пасты, суспензии, состоящей из цемента, битума, нитрита натрия и т.п.

Приготовление ячеистой смеси. В зависимости от технологии (пено-, газотехнология с применением или без применения вибро­воздействия, барботирования и т. п.) ячеистые бетоны получают из жестких, пластично-вязких и литых смесей, которые содержат пу­зырьки воздуха в результате введения в них пены или вспучивают­ся за счет выделяющихся в результате химической реакции газов. В дальнейшем поризованная в необходимой степени масса схваты­вается и твердеет.

Ячеистую структуру смеси получают тремя основными спосо­бами:

1) вспучиванием за счет газообразования; оптимальная структу­ра фиксируется в момент завершения газовыделения и начала схва­тывания поризованной массы;

2) использованием пены; структура получается в процессе сме­шивания водной суспензии тонкодисперсных веществ (вяжущего, кремнеземистого компонента, минеральных добавок) с предвари­тельно приготовленной пеной;

3) аэрированием массы, в которую введен пенообразова-тель; структура определяется характером полученной пены и дополнительно вводимым воздухом.

Возможна газопенная технология, объединяющая в себе два способа формирования ячеистой структуры: воздухововлечение при пенообразовании и вспучивание при газовыделении.

Получение ячеистой структуры при газовыделении. Вспучивае­мость - конечный результат двух основных параллельно проходя­щих процессов: газовыделения вследствие взаимодействия тонкоиз­мельченного порошка алюминия со щелочами (известью, соединениями щелочных металлов и т. п.), содержащимися в смеси, и схватыванием этой смеси.

При смешивании раствора, содержащего гидроксид кальция, с алюминиевой пудрой почти сразу при температуре не ниже 20⁰ С начинается реакция, описанная ранее.

Так как растворимость водорода в воде незначительна (0,01819 л/л при 20⁰ С), то в результате быстрого перенасыщения образуются мельчайшие пузырьки газа, увеличивающиеся при газо­образовании. При хорошей гомогенизации и удачном подборе сырье­вых компонентов и параметров технологии процесс идет одновре­менно и с одинаковой скоростью по всему объему массы. Однако вспучивание массы не начнется до тех пор, пока давление внутри газового пузырька не превысит предельного напряжения сдвига пластично-вязкой массы (Р_m,). При оптимальных технологических условиях оно будет продолжаться до полного завершения газовы­деления. Недостаточная подвижность одинаково нежелательна, как и из­быточная. В первом случае смесь вспучивается очень плохо из-за высокой пластической вязкости смеси Юп и высокого предельного напряжения сдвига. Во втором случае вследствие низкой пластичес­кой вязкости образовавшиеся пузырьки газа будут всплывать и бесполезно уходить из массы (рис. 3.19). В ряде случаев при отсут­ствии синхронизации между окончанием процесса газовыделения и приобретением смесью необходимой пластической прочности смесь может оседать.

На способность смеси к газообразованию и вспучиванию оказывает влия­ние ряд факторов, которые целесооб­разно разделить на внутренние, обу­словливающие начальное состояние це­ментно-песчаной смеси, и внешние­ определяющие условия ее вспучива­ния.

Рис.2. Схема порообразования при газовыделении:

1 – направление действия предельного напряжения сдвига массы Р_m; 2 – направление усилия давления газа Р_г; 3 – направление пластической вязкости; 4 – капилляр от выходящих газов; 5 – частичка алюминиевой пудры; 6 – Са(ОН)₂; 7 – пора; 8 – раствор.

Первая группа факто-ров включа­ет: физико-хими-ческие свойства сырье­вых материалов; соотношение цемента и песка Сц, извести и песка C_и и т. д.; водот-вердое отношение В/Т; количество газообразовате-ля Ка; вид и количество добавки K_Д; температуру массы, ⁰С. От этих факторов зависит исходное состояние газобе­тонной массы - рН среды, вязкость, температура и потенциальная способ-ность к газообразованию.

Вторая группа факторов включает приготовление и формование газобетонной смеси внешние условия вспучивания массы. Из факторов первой группы наиболее существенно влияют на технологические параметры физико-химические свойства сырьевых материалов, регулируя которые можно в широких пределах управлять процессом вспучивания. Например, изменяя дисперсность алю­миниевой пудры и щелочность раствора за счет изменения количе­ства извести и соединений щелочных металлов, можно управлять газообразованием; колебания дисперсности сырьевых материалов вызывают колебания водопотребности, что, в свою очередь, изменя­ет вязкость цементно-песчаного раствора и т. д.

Факторы второй группы в основном определяет принятая техно­логия и технологические характеристики используемого оборудова­ния. Параметры перемешивания, высота массива при формовании, способ вспучивания (вибротехнология, литьевая) - наиболее важ­ные из них.

Рис. 3. Области кривых газовыделения алюминиевой пудры при наличии различных химических добавок:

1 – NaOH; Na₂ZO₂; NaOH + КМЦ, NaOH + NaL; 2 – NaF; Na₂CO₃; K₂CO₃; K₂SiO₃; 3 – CaCL₂; NH₄CL; AL₂(SO₄)₃; ALF₃:

Окружающая темпе-ратура и давление также характеризуют внешние условия вспучивания массы.

На скорость газовы-деления в первую очередь влияют грануло­метрия и степень дисперсности пуд-ры (таб.1. 3.14), а также наличие жировой пленки и ее толщина. Увеличение жиров на частице более 0,3 % значительно ухудшает кинетику газовыделения. Количество выделившегося газа через 10 мин после приготовления смеси у прокаленной пудры в 1,5-2 ра­за больше, чем у необезжиренной.

Эффективными являются способы введения в воду сухой смеси пудры с ПАВ или пасты из пудры с ПАВ.

Регулировать газовыделение можно следующими методами: по­вышением рН среды; введением в раствор солей, способствующих растворению пассивирующих пленок на поверхности частиц алюми­ния; применением комплексообразователей.

Начало растворения алюминия обеспечивается уже при рН = 7,8. Однако только при рН> 13 пленка продуктов коррозии становится рыхлой и легко удаляется с поверхности металла. Именно при этом значении рН скорость коррозии алюминия пропорциональна скорос­ти повышения температуры раствора от 20 до 80⁰С, что говорит о целесообразности комбинирования повышения концентрации ионов ОН- и температуры раствора.

Добавка NaOH стабилизирует ход реакции. Газовыделение идет ровно, щелочность поддерживается практически на постоянном уровне.

На основании данных, представленных на рис. 3.20, можно сде­лать вывод о том, что наиболее эффективными химическими регу­ляторами реакции газовыделения являются вещества, содержащие гидроксильную группу ОН-. Максимальный регулирующий, эффект в данном случае достигнут при применении NaOH и комплексной добавки NaOH+КМЦ (карбоксиметилцеллюлоза натрия).

Эффективный газобетон получают, применяя шлакощелочные вяжущие. При использовании в ка­чествe алюмосиликатной составляющей вяжущих из доменных основ­ных и кислых гранулированных шлаков, а также гранулированных шлаков никелевого производства и применении различных щелочных компонентов (содо-щелочного пла­вa, едкого натра, жидких стекол с Ms= 1...3 и др.) aвтоклавные яче­истые бетоны характеризуются ши­роким днапазоном средней плотнос­ти - от 250 до 1200 кг/м³.

Качественный ячеистый бетон на шлакощелочном вяжущем получа­ют при расходе щелочных компонен­тов для основного доменного гра­нулированного шлака 3-11 %.

Влияние дисперсности алюминиевой пудры на кинетику

газовыделения

Таблица 5

Исследуемая характеристика	Условный размер частиц пудры
≥180	180-150	150-105	05-85	5-75	5-50	0-40
Общая продолжительность газовыделения, мин   Интенсивность газовыделения, см^3/мин	>60     0,5	>60     0,68	>60     0,85	>60     0,92	>60   1,05	2,33	3,05	3,56

Получение ячеистой структуры при пенообразовании. В технологии получения пенобетона и пеносиликата необходимо различать следующие стадии; получение устойчивой пены из водного paствора. пенообразователя; получение ячеистой смеси механическим смеши­ванием приготовленной пены с суспензией (из затворенных минеральных веществ; твердение полученной поризованной мaccы.

Химически чистые жидкости не образуют устойчивой пены, так как в этом случае между пузырьками отсутствует отличный по со­ставу пограничный (буферный) слой, препятствующий их слиянию между собой. Введение в водный раствор таких веществ, как белки, желатин, сапонин и т.п., а также тонкоизмельченных твердых минеральных тел, особенно если они находятся в коллоидно-дисперс­тном состоянии, способствует созданию жестких, механически проч­ных пленок и стабилизации пены.

Пена в воздушном состоянии характеризуется: стойкостью – высотой разрушения (оседания) столба пены за единицу времени; кратностью (выход пены) - отношением объема полученной пены к объему исходной порообразующей жидкости; отходом жидкости –­ объемом водного раствора пенообразователя при разрушении пены.

Для пенообразования используются все перечисленные и охарак­теризованные ранее вещества.

При перемешивании песчано-вяжущей суспензии с пеной минеральные частицы налипают на ее оболочку (пенистая флотация) и превращают пузырьки воздуха в ячейки, разделенные смесью рас­твора вяжущего, пенообразователя и воды.

Серьезное внимание при разработке состава пенобетонов следует уделять подбору В/Т, отклонение от оптимальных пределов которого вызывает неспособность смеси обволакивать пузырьки пены (при недостатке воды), развивает неустойчивую, крупноячеис­тую дефектную структуру (при избытке воды).

Газопенный способ получения ячеистой структуры. А. П. Мерк­иным и Ю. И. Мирецким разработана технология получения пено­газобетона. Она объединяет два способа получения ячеистой структуры (воздухововлечением и вспучиванием) на основе использования специальных высокоскоростных смесителей, дробящих пузырьки до минимального размера, способных перемешивать смесь пониженной подвижностью.

Технологические схемы производства газобетонных изделий

Общим в технологии ячеистых газо-, пенобетонов и газо-, пено­силикатов является последовательное осуществление таких техно­логических процессов, как помол сырьевых компонентов; их смешива­ние в определенных рациональных количествах и получение ячеи­сто-бетонной смеси; заполнение формы; выдерживание; тепловлаж­ностная обработка; калибровка; складирование. Однако возмож­ные технологические схемы могут отличаться от приведенной за счет использования различного технологического оборудования и приемов на отдельных этапах производства.

По этим технологическим признакам различают литьевую и вибрационную схемы формования ячеисто-бетонных изделий. Если после формования и созревания ячеисто-бетонного массива из­делия получают разрезанием его на отдельные блоки с последую­щим автоклавированием, то такая технология называется реза­тельной.

Следует отметить, что литьевая технология применяется при производстве газо- и пенобетонов, в то время как вибрационная - ­при производстве только газобетонов.

При литьевой технологии ячеисто-бетонные смеси отличаются повышенной подвижностью за счет высокого водоза­творения (В/Т =0,45... 0,65; текучесть по Суттарду 22-44 см). Вспучивание массы происходит в неподвижных формах в течение 20-50 мин, вызревание - 4-6 ч. Повышение В/Т требует высокомарочных вяжущих и увеличение их расхода, увеличивает продолжительность цикла производства изделий.

Суть вибрационной технологии изделий из газобетонов состоит в более низком водозатворении сырьевой смеси (В/Т=0,3... 0,4; текучесть по Суттарду 9-12 cм) и в интенсифика­ции процесса вспучивания при применении ви6ровоздействия за счет использования явления тиксотропии (разжижения) и ускоре­ния хода реакции газовыделения. Продолжительность вибровспучи­вания - 1-3 мин, способ впервые в мировой практике разработан и применен в нашей стране.

Известно, что при отсутствии активного воздействия, т.е. при напряжениях, не превышающих напряжения предельного сдвига, ячеистые смеси ведут себя как типично твердые тела. Картина рез­ко меняется при приложении к ним вибрации, при определенных режимах которой коагуляционная структура ячеистой смеси с пле­ночными неводостойкими контактами может полностью потерять свои пластические свойства.

Условия, при которых после отключения виброплощадки в пери­од стабилизации газовыделения происходит быстрое восстановление.

Суть резательной технологии газобетона - расчленение сырого ячеисто-бетонного массива, имеющего достаточную проч­ность, на отдельные блоки и изделия при помощи специальных ре­зательных машин.

Ячеистый массив-сырец для последующей его разрезки может быть получен любым из вышеперечисленных способов. Однако для крупных массивов с высотой заливки 160 cм и более используют только газообразование.

Формирование крупных массивов ячеистого бетона при резательной технологии имеет свои особенности, выражающиеся в:

- необходимости четкой фиксации арматурного каркаса в про­странстве формы;

- заполнения формы не более чем за 2 мин;

- целесообразности введения для ускорения газовыделения добав­ки NaOH и КМЦ.

Одной из наиболее сложных проблем при формовании круп­ных армированных массивов из ячеистого газобетона по литьевой технологии является образование больших полостей в результате прорезания арматурой вспучивающейся мaccы. Устранить это можно, использовав более подвижные смеси, более тонкую apматуру и вибровоздействие на арматурный каркас. При вибротехнологии такой проблемы не существует.

Главная задача резания ячеисто-бетонных массивов сохране­ние целостности и требуемых размеров блоков. Поэтому очень важ­но определить момент, когда приобретенная cыpцом прочность по­зволит произвести разрезку. Существуют различные способы определения момента назначения резки, в частности по пластической прочности, с помощью акустических импульсных и кондуктометри­ческих методов, по изменению ЭДС гальванодатчика и др. Наиболее простым и распространенным способом раз­резки газобетонного сырца является способ продавливания, при ко­тором проволка (струна) определенного диаметра протягивается через толщу массива (рис.1 прил.).

Для снижения лобового сопротивления мaccы струне применя­ют различные более рациональные способы движения режущего органа: колебательное движение («пиление»); совмещение посту­пательного движения струны с вращательным вокруг своей оси; использование струны с навивкой на ней спирали и т. д. Эти спосо­бы позволяют в 10-12 раз снизить удельное сопротивление резки.

Технология получения пенобетона, основанная на методе сухой минерализации предусматривает следующие операции: приготовление раствора поверхностного вещества (ПАВ), получение пены заданной кратности из готового раствора, минерализация пены сухими компонентами (смесь вяжущего и заполнителя), транспортировка готовой пеномассы к месту заливки (см. рис.2 прил.).

Свойства пенобетона:

- плотность 400 - 1200 кг/м³,

- теплопроводность 0,1-0,38Вт/м^oС,,

- морозостойкость более 25 циклов,

- предел прочности при сжатии 0.7-7,5МПа,

- водопоглощение 10-14%.

Физико-механические показатели изделий из пенобетонов сухой минерализации на ПЦ М400: средняя плотность от 600 до 9000 кг/м³,прочность при сжатии от 1,5 до 4 Мпа теплопроводность от 0,084 до 0,24 Вт/м^оС, морозостойкость от 10 до 35 циклов, а на гипсовом вяжущем при плотности 600-900 кг/м³ ,прочность при сжатии 1,2 -03,5 Мпа, теплопроводность 0,082-0,22 Вт/м^оС, морозостойкость 10-35 циклов.

Сырьевым материалом является экологически чистое природное сырье: песок, пенообразователь, вода, цемент. Исходные компоненты проверяются на отсутствие радиоактивности, канцерогенных веществ, примесей тяжелых метал лов или иных вредных для здоровья человека веществ, поэтому конечный продукт получается экологически чистым. В качестве минерального вяжущего возможно использовать цемент, гипс, местные бесцементные вяжущие, а также смеси вяжущих. В качестве заполнителя (кремнеземистого компонента) используют немолотый пе сок, в том числе барханный, немолотые золы, шлаки, золошлаковые смеси и др. Пенообразователем являются экологически чистые синтетические ПАВ (основа шампуней), выпуск которых налажен во всех регионах и субъектах РФ.

Технология пенобетона сухой минерализации проста и состоит из следующих операций:

• приготовление из высококонцентрированного пенообразователя водного раствора заданной концентрации;

• подача раствора пенообразователя в пеногенератор и непрерывное образование пены низкой кратности:

• непрерывное дозирование сухого цемента, заполнителя и пены смесителя из которого готовая пенобетонная масса с заданными значениями плотности поступает для заливки объекта, или заливки форм;

• заливка пенобетонной массы в накопители для последующего перекачивания в формы (технология получение блоков) или опалубку (монолитное домостроение - заливка стен, стяжек под полы, перегородок).

Перечисленные операции реализованы в одной установке.

Продолжительность цикла приготовления пенобетонной массы 5-15 мин. Твердение пенобетонной массы происходит при нормальной температуре (10-25 °С) или для ускорения твердения при повышенной температуре (70-85 °С).

Технология пенобетона имеет широкие области применения. На ее основе разработаны различные технологические схемы - для производства изделий в виде блоков или для возведения монолитных объектов в построечных условиях. Линия для производства блоков различных типоразмеров из пенобетона в заводских условиях представлена на (рис.1 прил.) Технология изготовления блоков позволяет получать четкие прямоугольные формы и ровную поверхность изделий.

Для выполнения строительных работ непосредственно на строительной площадке (при монолитном домостроении) разработаны специальные технологические схемы и сопроводительные нормативные документы и правила.

Пенобетон можно отштукатурить, обить вагонкой или другим материалом, покрасить фасадными красками в любой цвет.

Энергосбережение

Неавтоклавный пенобетон, по сравнению с автоклавным пено- или газобетоном, позволяет резко снизить затраты на утепление стен и крыш домов и значительно сократить сроки строительства. Достигается это за счёт экономии электроэнергии при производстве пенобетона, уменьшения числа рабочих, дешевизны составляющих пенобетона и отсутствием сложной строительной техники.

Дата добавления: 2014-11-18