CC BY
67
УДК 666.973.6 Н. А. Сактаганова
магистр технических наук, PhD докторант, Кызылординский государственный университет имени Коркыт Ата, г. Кызылорда
НЕАВТОКЛАВНЫЙ ЯЧЕИСТЫЙ БЕТОН С ДОБАВКОЙ -ПОВЕРХНОСТНО-АКТИВНЫМИ ВЕЩЕСТВАМИ
В статье рассмотрены особенности производства неавтоклавного ячеистого бетона. Разработаны технологические параметры производства неавтоклавного ячеистого бетона на основе барханного песка и поверхностно-активной добавки. Приведены результаты экспериментальных работ по определению физико-технических свойств ячеистого бетона.
Ключевые слова: неавтоклавный ячеистый бетон, сухие строительные смеси, прочность, плотность, влажность, морозостойкость, усадка, водопоглощение, поры, структура, долговечность.
ВВЕДЕНИЕ
В настоящее время потребность строительной индустрии в высокоэффективных строительных материалах, особенно теплоизоляционного и теплоизоляционно-конструкционного назначения обуславливается необходимостью дальнейшего развития технологии неавтоклавного ячеистого бетона, хотя более эффективным способом является получение качественного ячеистого бетона автоклавного твердения, но это требует определенных повышенных теплоэнергетических затрат, что в современных рыночных условиях экономически не оправдано.
Управление физическими и механическими свойствами ячеистого бетона с целью улучшения их свойств возможно путем изменения структуры материала за счет реализации определенных технологических приемов, обеспечивающих получение рациональной структуры твердой фазы и структуры ячеистого бетона в целом. Важным условием для стабилизации производственных ритмов и оптимального протекания технологических процессов является использование тонкомолотой сухой смеси, т.е. ее подготовка, хранение, а также точное дозирование всех составляющих смесей.
ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ
Перспективность применения сухих строительных смесей для производства неавтоклавного ячеистого бетона в настоящее время обусловлена курсом на малоэтажное строительство. Учитывая рассредоточенность больших и малых поселений на территории Казахстана, использование сухих смесей для производства стеновых блоков и монолитных стен индивидуальных домов, особенно в сельской местности, представляется наиболее целесообразным способом реализации этого проекта. Неавтоклавный ячеистый бетон является строительным материалом, получаемый из доступного и недорогого сырья. Недостатками являются его структурная прочность и влажностные характеристики, уступающие автоклавному бетону. Хотя металлоемкость и энергозатраты производства последнего намного выше [1].
Одним из путей решения этих задач является принцип производства ячеистого бетона из предварительно приготовленных сухих смесей. Их основными достоинствами являются высокая точность дозирования, а также высокая степень гомогенизации всех компонентов, обеспечивающих стабильность технологических и эксплуатационно-технических свойств ячеистого бетона. Нами были оптимизированы технологические параметры, обеспечивающие получение ячеистого бетона на основе тонкомолотых сухих смесей. Применение многокомпонентных сухих смесей позволит повысить физико-механические свойства ячеистого бетона. Это происходит благодаря однородности сырьевых компонентов. Возможно, расширить сырьевую базу, т.к. при производстве тонкомолотых сухих смесей можно так подобрать такое сочетание компонентов сырьевой смеси, при котором устраняются недостатки одних и усиливаются положительные влияния других, а также можно организовать дешевые предприятия по выпуску качественных изделий из ячеистых бетонов [2, 3].
Использование тонкомолотых сухих смесей дает возможность производства ячеистобетонных изделий и монолитных конструкций по простой технологии: смешивание с водой и заливка ячеистобетонной смеси в формы или опалубку и непосредственно на строительной площадке. В результате ожидается значительное сокращение продолжительности строительного процесса и снижается себестоимость готового объекта.
В результате исследований были определены оптимальные составы и технологические параметры изготовления неавтоклавного ячеистого бетона на основе ТМС (тонкомолотых сухих смесей). При плотности 800кг/м3 прочность неавтоклавного ячеистого бетона составило 4,1 МПа.
Влажность ячеистого бетона при плотности 800 кг/м3 после запаривания составила 18-20 %. С увеличением влажности до 40-50 % прочность газобетона значительно снижается.
Сорбция ячеистого бетона плотностью 800 кг/м3 протекало при влажности воздуха 98 % и достигла 8-10 %. Как показали эксперименты, сорбционное увлажнение ячеистого бетона зависит от его плотности и температурно-влажностных условий окружающей среды. Проанализировав полученные данные можно заключить, что водопоглощение наиболее интенсивно происходит в течение первых двух часов эксперимента и через 144 часа значение последнего достигает 35 % при плотности материала 800 кг/м3. Таким образом, для неавтоклавного ячеистого бетона на основе тонкомолотых смесей с добавкой ПАВ и нефтешлама характерно меньшее значение водопоглощения.
Усадку устанавливают на образцах-призмах размером 40х40х160 мм. Значения усадочных деформаций образцов ячеистых бетонов составило 2,20 мм/м.
Морозостойкость определяли по методике ГОСТ 10060.1 - 95 «Бетоны. Базовый метод определения морозостойкости». Для испытания образцы после 28-суточного твердения в нормальных влажностных условиях подвергали попеременному замораживанию и оттаиванию. В результате проведенных испытаний ячеистого бетона установлены, что через первые 25 циклов попеременного
замораживания и оттаивания прочность всех образцов снизилась на 2-3 %, через 35 циклов - 8 % и через 50 циклов прочность снизилась на 13,5 %.
Для определения степени влияния влагосодержания на теплопроводность ячеистого бетона, эксперимент проводили на высушенных и увлажненных образцах. Анализируя экспериментальные данные можно отметить, что теплоизоляционная эффективность ячеистого бетона характеризуется низкими значениями коэффициентов теплопроводности, чем ячеистый бетон той же плотности на основе тонкомолотых сухих смесей с добавкой ПАВ. Это обусловлено макропористой структурой газобетонов, преобладанием в структуре мелких замкнутых пор. Коэффициент теплопроводности для образца из неавтоклавного ячеистого бетона на основе ТМС составило 0,217 Вт/(м*0С).
Долговечность ячеистого бетона очень тесно связана с его структурой. Структура ячеистого бетона неоднородна. Затвердевший ячеистый бетон состоит из замкнутых и открытых макропор и межпоровых стенок, содержащих, в свою очередь, микропоры и микрокапилляры (рис 1а).
В идеале поры должны иметь правильную сферическую форму, должны быть закрытыми и равномерно распределяться в объеме бетона. Однако, обычно в ячеистых бетонах наряду со сферическими присутствуют макропоры неправильной формы, с рваными краями, встречаются цепочки из 2-3 пор длиной 5-6мм.
Равномерное распределение частиц алюминия в бетонной смеси способствует образованию более однородной поровой структуры, а возросшая реакционная способность алюминиевого порошка - увеличению объема выделяющегося газа и, как следствие, снижению плотности ячеистого бетона (рис 1б).
а) б) в)
а - неавтоклавный ячеистый бетон; б - неавтоклавный ячеистый бетон с добавкой ПАВ; в - неавтоклавный ячеистый бетон на основе ТМС Рисунок 1 - Макроструктура образцов неавтоклавного ячеистого бетона
Создание более однородной поровой структуры, а также стабилизация стенок газовых пор с помощью пены, позволяющая ячеистобетонной массе достичь такой пластической прочности, при которой уже невозможна ее осадка, способствуют небольшому (на15 %) повышению прочности ячеистого бетона (рис 1в).
ВЫВОДЫ
Для того чтобы предотвратить процесс поглощения водяных паров из воздуха и взаимодействие их с тонкомолотой смесью, необходимо обеспечить герметичное хранение полученных сухих смесей. Как показывают проведенные испытания, при соблюдении условия хранения, основные показатели качества сухой смеси не изменяются в течение длительного времени.
Исследование свойств сухой смеси после 6 месяцев хранения показали, что вспениваемость растворной смеси снижается на 3 %, а прочность ячеистого бетона уменьшилась на 3 %. Следует отметить, что вопрос о недостаточном объеме ячеистой массы в данном случае снимается при увеличении продолжительности приготовления ячеистого бетона.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
1 Бисенов, К. А. Ресурсосберегающая технология монолитного газобетона на основе барханных песков // Жилищное строительство. - 1995. - № 7. - С. 18-20.
2 Хозин, В. Г., Красиникова, Н. М., Магдеев, У. Х. Сухая смесь для получения пенобетона // Строительные материалы, оборудование, технологии XXI века, 2008. - № 2 - С. 32-33.
3 Красиникова, Н. М., Хохряков, О. В. Сухая механоактивированная смесь для получения неавтоклавного пенобетона // Материалы международного конгресса «Наука и инновации в строительстве», Современные проблемы строительного материаловедения и технологии. - т. 1. - книга 1. - Воронеж : ВГАСУ, 2008. - С. 267-271.
Материал поступил в редакцию 11.05.16.
Н. А. Сактаганова
Беттж белсенд^ заттар непзшдеп автоклавсыз ^ялы бетон
^оркыт Ата атындаFы ^ызылорда мемлекеттж университет^ ^ызылорда к.
Материал 11.05.16 баспаFа тYстi.
N. A. Saktaganova
Not autoclave cellular concrete with the additive - surface-active substances
Korkyt Ata Kyzylorda State University, Kyzylorda.
Material received on 11.05.16.
¥сынылып отырган гылыми мацалада автоклавты емес уялы бетонды ондгрудщ ерекшЫктер1 царастырылган.. Шагыл цумы мен беттж белсенд1 цоспалар негiзiнде автоклавты емес газдыбетонды онд1руд1ц технологиялыц параметрлер1 жасалган. ¥ялы бетонныц физика техникалыц цасиеттерт аныцтау бойынша экспериментальдыц нэтижелер келтiрмген.
In the article the features of production of not autoclave cellular concrete are considered. Technological parameters of production of not autoclave cellular concrete on the basis of barkhan sand and a surface-active additive are developed. Results of experimental works on determination of physics and technology properties of cellular concrete are given.
