CC BY
252009, № 1
Вестник БГТУим. В. Г. Шухова
[email protected] Сулейманов А.Г. доц,,
Лесовик В.С., член-корр. РААСН, д-р техн. наук, проф. Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова
ЭФФЕКТИВНОЕ КОМПОЗИЦИОННОЕ ВЯЖУЩЕЕ ДЛЯ МЕЛКИХ СТЕНОВЫХ БЛОКОВ
В рамках II Всероссийского конгресса по малоэтажному строительству принят проект стратегии развития промышленности строительных материалов на период до 2020г. Реализация проекта не возможна без масштабного освоения новых эффективных технологий строительных материалов, отличающихся простотой, мобильностью, экономичностью, высокими эксплуатационными свойствами. В связи с этим, в условиях развития индивидуального строительства производство мелких стеновых блоков из малоэнергоемкого неавтоклавного ячеистого бетона является актуальным и перспективным [1, 2], так как имеет ряд основных достоинств: доступность сырьевых материалов; простота технологии изготовления (исключение тепловлажност-ной обработки под давлением); изготовление широкой номенклатуры изделий; возможность создания мобильных установок изготовления непосредственно на строительной площадке при укладке монолитной тепло- или звукоизоляции; может быть организовано при сравнительно низких инвестициях, что особо важно в настоящее время, в связи со сложившейся экономической обстановкой [3].
В настоящее время наблюдается устойчивая тенденция производства и применения пенобетона в строительстве. Наряду с положительными качествами, вследствие обязательного использования значительного количества пенообразователя, неавтоклавному пенобетону присущи: замедленный рост прочности; невозможность эффективного ускоренного подогрева сырца из-за разрушения пеномассы; проседание верхнего слоя залитого при формировании изделия (до 10 %); образование на поверхности изделий или массивов легко отслаиваемой корки, которая затрудняет дальнейшую отделку, кроме того, замедленное схватывание сырца приводит к изменению плотности по высоте изделия, что способствует развитию деструктивных процессов в массиве пенобетона, что в целом приводит к невысокой прочности.
Исключить вышеперечисленные недостатки позволяет технология неавтоклавного газобетона, позволяющая повысить основные показатели качества, в том числе и прочность, зависящую, прежде всего, от состава, который в свою очередь определяется целым рядом технологических факторов, связанных с видом исходного сырья, его химическим и минералогическим составом, чистотой поверхности, тонкостью его помола. Существенное влияние на прочность ячеистых бетонов оказывает прочность межпоровых пере-
городок. Рассматривая межпоровые перегородки ячеистого бетона с позиций бетоноведения, приходится учитывать отрицательное влияние на их прочность избыточного количества воды затворения. Поэтому одним из главных путей увеличения прочности меж-поровых перегородок является снижение водотвердо-го (водоцементного) отношения, которое ведет к уменьшению капиллярной пористости материала и повышению его прочности.
Вследствие чего, применительно к изготовлению ячеистых бетонов, необходимо переходить на новые виды вяжущих с использованием супер- и гиперластифици-рующих добавок. Эффективным является использование композиционных вяжущих, это позволяет локализовать основные энергетические затраты на стадии изготовления вяжущего с тем, чтобы в дальнейшем получить готовый продукт с минимальными энергозатратами за счёт использования внутренней энергии вяжущего [4].
Апробация данной концепции произведена путем получения композиционного вяжущего на материалах ЗАО «Белгородский цемент» с использованием минеральных добавок (доменного гранулированного шлака и кварцевого песка) и суперпластификатора «Полипласт СП-1», относящегося к пластифицирующему-во-доредуцирующему виду суперпластификаторов, представляющей собой смесь натриевых солей полимети-леннафталинсульфокислот различной молекулярной массы (ТУ 5870-005-58042865-05). Для ВНВ-100 (100 % клинкера с добавление гипса и водопонижающей добавки «Полипласт СП-1») величина нормальной густоты цементного теста находилась в пределах 17... 20%, а прочностные характеристики до 107 МПа. Для ВНВ-50 (50 % клинкера, 50 % минеральных добавок с порошкообразной водопонижающей добавка «Полипласт СП-1») величина нормальной густоты цементного теста составляла от 20 до 22,5 %, а прочностные показатели в 28-суточном возрасте нормального твердения составляли до 80 МПа.
Полученные композиционные вяжущие анализировали на распределение по размерам частиц вяжущего с использованием метода лазерной гранулометрии. Гранулометрический состав вяжущего оказывает определенное влияние на его водопотребность, темпы набора прочности и активность.
На рис. представлен гранулометрический состав Белгородского портландцемента ЦЕМ I 42,5 Н, ВНВ-50 и ВНВ-100. Характер развития кривых распределения ча-
Вестник БГТУ им. В. Г. Шухова
2009, № 1
Рис. Распределение частиц по размерам ВНВ-50, ВНВ-100 и Цем I 42,5 Н
стиц по размерам на основе ВНВ-50, ВНВ-100 и портландцемента ЦЕМ I 42,5 Н имеет сходный характер.
По графикам распределений частиц по размерам можно сделать следующие вытоды. Вяжущее ЦЕМ I 42,5 Н имеет более крупнодисперсный характер со сдвигом в область крупных частиц. Графики ВНВ-50 и ВНВ-100 смещены в сторону меньших значений на одинаковую величину. Однако характер кривой ВНВ-50 отличается от кривыж ЦЕМ I 42,5 Н и ВНВ-100 наличием нескольких пиков в области значений 1.21.. .13.4 мкм. График ВНВ-100 имеет плавный характер с несколькими небольшими пиками в интервале частиц от 1 до 5 мкм, далее характер меняется и в интервале частиц от 24 до 80 мкм наблюдается плавный четкий пик.
В области частиц от 45 до 180 мкм происходит смещение кривой ЦЕМ I 42,5 в сторону больших значений. По результатам проведенных исследований в целом можно сделать вывод, что вяжущее на основе ВНВ-50, ВНВ-100 имеет более мелкодисперсный характер, что обеспечит высокое качество цементного камня, а, следовательно, и ячеистых бетонов на их основе.
С использованием разработанного композиционного вяжущего получен неавтоклавный газобетон для мелких стеновых блоков со средней плотностью ря =
160...220 - 300...400 кг/м3 и прочностью на сжатие R = 0,3.. .0,6 - 2,1.3,2 МПа, повышающий их конкурентоспособность, а также значительно расширяющий области производства и применения ячеистых бетонов в строительстве.
ЛИТЕРАТУРА
1. Лесовик, В.С. Повышение эффективности производства строительных материалов с учетом генезиса горных пород: Научное издание [Текст] / В.С. Лесовик. - М.: Изд-во АСВ, 2006. - 526 с.
2. Гридчин, А. М. Новые технологии высокопоризованных бетонов [Текст] / А.М. Гридчин, В.С. Лесовик, Д. И. Гладков, Л. А. Сулейманова // Поробетон 2005: Сб. докл. Междунар. науч.-практич. конф. - Белгород, БГТУ им. В.Г. Шухова, 2005. - С. 6 -16.
3. Гридчин, А.М. Строительные материалы для эксплуатации в экстремальных условиях: учебное пособие [Текст] / А.М. Гридчин, Ю.М. Баженов, В.С. Лесовик [и др.] - М.: Изд-во АСВ; Белгород: Изд-во БГТУ, 2008. - 595 с.
4. Лесовик, В.С. Проблемы расширения номенклатуры вяжущих веществ [Текст]/ В.С. Лесовик, Р.В. Лесовик, Н.И. Алфимова // Международный конгресс производителей цемента: Сб. докл. - Белгород, 2008. - С. 30-34.
