Ячеистый бетон

 

. Применение  заполнителей в виде немолотого  кварцевого песка в этом случае  практически исключено из-за низкой  несущей способности пеномассы,  приводящей к расслоению изделий  по высоте. Так, фирма Neopor рекомендует  вводить рядовой песок в состав  пенобетонной смеси при плотности  изделий Д600 и выше.

Производство  пенобетонов низких плотностей (Д500) связано, прежде всего, с проблемой  низкой прочности на начальной стадии. Через 3 суток нормального твердения  прочность пенобетона марки Д400 не превышает 0,3-0,5 МПа, что затрудняет распалубку и транспортировку изделий, а увеличение времени выдержки изделий  в формах дополнительно снижает  их и так низкую оборачиваемость. Реальным путем повышения начальной  прочности пенобетона является организация  тепловой обработки – пропаривания.

Серьезные трудности  при производстве пенобетонов низкой плотности представляют усадки, которые  для марки Д400 составляют 5–8 мм/м. Значительные усадки, как правило, связаны  с ограниченным содержанием воды затворения (не более 150 л/м3), развитой удельной поверхностью вяжущего и длительностью  набора прочности. Нередко значительные усадки приводят к появлению трещин. Поэтому получение качественных пенобетонов низкой плотности представляет значительные трудности, требующие  тщательного подбора сырьевых компонентов  и выдерживания технологических  параметров. В этом случае такие  показатели как коэффициент теплопроводности l<0,1 Вт/(м0С) являются величиной более  привлекательной, чем реально достижимой с учетом требований по прочности.

Пенобетон средней  плотности Д500, Д600 допускает применение в своем составе рядового песка  до 200 кг/м3 при расходе цемента 300–320 кг/м3. Однако опыт работы показывает, что  песок, предназначенный для изготовления пенобетона, должен быть предварительно подготовлен – не содержать вредных  примесей, промыт и высушен, иметь  модуль крупности не более 1,5, а крупные  фракции более 2,5 мм отсеяны. В этом случае пенобетон имеет прочностные  показатели в 1,5–2 раза выше, чем пенобетон  на песке, не прошедшем соответствующую  подготовку. Это часто и является камнем преткновения там, где отсутствуют  контроль и подготовка сырья.

Большое значение в производстве пенобетона имеет  вид, расход и подготовка поверхностно-активных веществ (ПАВ). ПАВ снижают поверхностное  натяжение воды затворения или раствора вяжущего, обеспечивают получение и  структурирование пены, способствуют воздухововлечения при получении  поризованных масс высокой плотности (Д900 и более). Увеличение промышленного  выпуска низкомолекулярных ПАВ  и их модификаций, в том числе  отходов различных производств, позволило обеспечить широкий выбор  пенообразователей в различных  регионах. На первый план встал вопрос правильного выбора ПАВ и определение  его расхода. В этом случае для  получения высоких показателей  пенобетона необходимо:

* подбирать  ПАВ с учетом рН-среды создаваемой  раствором вяжущего вещества;

* расход  ПАВ (особенно для бетонов низких  плотностей) вести с учетом критической  концентрации мицеллообразования (ККМ)  – минимальный расход ПАВ для  получения устойчивой пены;

* проверять  устойчивость пены и действие  ПАВ с учетом рН среды, создаваемой  раствором вяжущего вещества;

* регулировать  водопотребность массы путем  изменения кратности пены с  учетом ее структурных особенностей  – размера ячеек, моно- или  поличастотного характера их  распределения и других показателей  пены.

Обладая достаточно высокими показателями по прочности Rсж=1,5–3,5 МПа пенобетоны Д500–Д800 могут обеспечить термическое сопротивление 3,1 м•К/Вт только при толщине стены не менее 600 мм, что не

 

всегда является приемлемым. Следовательно, пенобетон  средней плотности эффективно может  быть применен только в сочетании  с теплоизоляционными материалами.

Материалы со средней плотностью более 900 кг/м3 могут  быть отнесены к пенобетонам только условно. При расходе цемента  свыше 500 кг/м3 структура пенобетона уплотняется, повышаются прочностные  показатели, теплопроводность составляет 0,3–0,4 Вт/(м0С) и выше, большие затраты  на материалы значительно повышают стоимость продукции.

Качество  пенобетона в большой мере зависит  не только от вида и расхода исходных компонентов, но и от способа их переработки. В настоящее время существует большой выбор технологических  решений в производстве пенобетона, в том числе:

* традиционная  технология, основанная на перемешивании  исходного раствора с пеной  заданной кратности (ВНИИСтром,  АО Содружество, Neopor);

* баротехнология, связанная с приготовлением пеномассы  под давлением (Строминноцентр);

* технология, предусматривающая воздухововлечение  при турбулентно-кавитационном способе  перемешивания компонентов (ЗАО  Фибробетон).

На кафедре  Технологии отделочных и изоляционных материалов МГСУ разработана технология получения пенобетона, основанная на методе сухой минерализации пены предусматривающая следующие операции: приготовление раствора ПАВ, получение  пены заданной кратности из готового раствора, минерализация пены сухими компонентами (смесь вяжущего и заполнителя), транспортировка готовой пеномассы  к месту заливки [2].

В качестве сырьевых материалов применяются: цемент, песок, пенообразователь, вода. Исходные компоненты необходимо проверять на отсутствие радиоактивности, канцерогенных  веществ, примесей тяжелых металлов или иных вредных для здоровья человека веществ, поэтому конечный продукт экологически чист. В качестве минерального вяжущего возможно использовать цемент, гипс, местные бесцементные вяжущие, а также смеси вяжущих. В качестве заполнителя – кремнеземистого  компонента – используют немолотый  песок, золы, шлаки, золо-шлаковые смеси  определенного фракционного состава  и др. Пенообразователем являются экологически чистые синтетические  ПАВ, выпуск которых широко налажен  во многих регионах РФ.

Технология  пенобетона сухой минерализации  проста и реализуется в одной  установке и включает следующие  операции:

- приготовление  из высококонцентрированного пенообразователя  водного раствора заданной концентрации;

- подача  раствора пенообразователя в  пеногенератор и непрерывное  образование пены кратностью 4...6;

- непрерывное  дозирование сухого цемента, заполнителя  и пены в смеситель-минерализатор,  из которого готовая пенобетонная  масса с заданными значениями  плотности поступает для заливки  форм или опалубки;

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

Продолжительность цикла приготовления и заливки  пенобетонной массы – 5-15 мин.Твердение  пенобетонной массы происходит при  нормальной температуре (10-250С) или для  ускорения твердения при повышенной температуре (70-850С).

 

Вывод

Технология  пенобетона имеет широкие области  применения. Разработана технологическая  схема для производства изделий  в виде блоков и для возведения монолитных объектов в построечных  условиях, представленная на рис. Технология 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.

На сегодняшний  день пенобетон – один из самых  эффективных материалов на строительном рынке России. В настоящее время  в МГСУ ведутся дальнейшие работы по расширению сырьевой базы, совершенствованию  технологии и оборудования для производства пенобетона плотностью Д400...Д600, который  может быть максимально востребован  в дальнейшем.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Библиографический список:

1. СНиП II-3-79* «Строительная теплотехника». –  М., 1998.

2. Айлер Р.  Химия силикатов. М., Мир, 1982.

3. Макеева  Н.С., Горлов Ю.П., Зейфман М.И. Свойства  автоклавных строительных материалов  на основе вулканических

стекол // Строительные материалы, №1, 1985.

4. Зайцева  Е.И. Поризованный теплоизоляционный  материал на основе стеклобоя.  Диссертация на соискание ученой  степени кандидата технических  наук. – М. , МГСУ, 1998.

5. Сахаров  Г.П., Стрельбицкий В.П. Тенденции  развития технологии и улучшения  свойств поробетона // Промышленное  и гражданское строительство.  № 9. 2001.

6. Румянцев  Б.М., Критарасов Д.С., Зудяев Е.А.  Технология и оборудование для  производства пенобетонов методом  сухой минерализации пены // Строительные  материалы, оборудование, технологии  ХХI века. № 3–4. 1999.