CC BY
29Ячеистый бетон: наука и практика
УДК 666.973.6
Н.Н. МОРОЗОВА, канд. техн. наук ([email protected]), Г.В. КУЗНЕЦОВА, инженер, В.Г. ХОЗИН, д-р техн. наук
Казанский государственный архитектурно-строительный университет (420043, г. Казань, ул. Зеленая, 1)
Подрезной слой и гидрофобизатор в производстве газобетона*
Новые заводы газобетона в резательной технологии используют одностороннее кантование массива, что улучшает качество продукции и увеличивает коэффициент использования автоклава. Недостатком одностороннего кантования является образование подрезного слоя. Применение подрезного слоя в качестве гидросиликатов - центров кристаллизации является эффективным, но связано с увеличением водопотребности смеси. В работе приводятся исследования по использованию подрезного слоя, предварительно обработанного гидрофобизатором. Также представлено исследование влияния гидрофобизаторов на гашение извести и определено минимальное влияние на температуру гашения извести. Исследованиями определен состав комплексной добавки из молотого подрезного слоя и гидрофобизатора. Применение добавки, обработанной гидрофобизатором, сохраняет подвижность смеси и приводит к повышению прочности.
Ключевые слова: газобетон, отход, прочность, гидрофобизатор.
N.N. MOROZOVA, Candidate of Sciences (Engineering) ([email protected]), G.V. KUZNETSOVA, Engineer, V.G. KHOZIN, Doctor of Sciences (Engineering) Kazan State University of Architecture and Engineering (1 Zelenaya Street, 420043, Kazan, Russian Federation)
Facing Layer and Hydrophobizator in Manufacture of Aerated Concrete*
New aerated concrete plants use a unilateral tilting of the array in cutting process which improves the production quality and increases the coefficient of utilization of the autoclave. A drawback of the unilateral canting is a formation of a facing layer. The use of the crushed facing layer as hydro-silicates, crystallization centers, is efficient, but it is connected with the increase in water demand of the mix. The work presents the research in the use of the facing layer pre-treated with a hydrophobizator. The study of the influence of water repellents on the lime slaking is also presented; a minimal impact on the lime slaking temperature has been defined. The study determined the composition of a complex additive containing the crushed facing layer and water repellent. The use of the additive treated with the hydrophobizator maintains the fluidity of the mix and leads to improving the strength.
Keywords: aerated concrete, waste, strength, repellent (hydrophobizator).
Возрастающая мощность производства автоклавного газобетона определяется повышенным спросом, который обусловлен высоким качеством продукции и широкими возможностями применения при строительстве новых зданий [1]. Автоклавный ячеистый бетон является одним из немногих материалов, применяемых для устройства однослойных наружных стен, сопротивление теплопередаче которых удовлетворяет требованиям строительных норм, а в некоторых случаях и значительно их превышает, что особенно актуально для жилых домов индивидуальной застройки [2].
Традиционно ячеистые бетоны получают на основе извести и кварцевого песка, реже зол ТЭС или их смесей с введением газообразователя. При этом обеспечение требуемой прочности и низкой средней плотности достигается помолом кремнеземистого компонента. Процесс формования массива может быть организован по литьевой, виброударной или вибрационной технологии. В первом случае при калибровке массива обрезки возвращаются в технологический процесс в виде обратного шлама.
Новые заводы, работающие по технологии фирм Маsa (Германия) и Werhahn (Германия), расположены в различных регионах, в том числе завод Bikton (г. Волжск Республики Мари Эл), ОАО «ГлавБашстрой» (Уфа, Республика Башкортостан), завод «Поревит» (Тюмень) и др. [3]. В основном эти заводы оснащены ударной и резательной технологией.
В резательной технологии основным вопросом является кантование массива. Одинарное кантование позволяет увеличить коэффициент заполнения автоклава, но создает проблему ликвидации подрезного слоя после упаковки. Двойное кантование решает эту проблему, но усложняет производство и снижает коэффициент заполнения автоклава.
Подрезной слой является отходом и характеризуется теми же физико-механическими показателями, что и массив газобетона. Количество подрезного слоя толщиной 2 см может достигать 0,012 м3/м3 и для предприятия мощностью 360 тыс. м3/г составит 430—450 м3.
Основная задача технологов на заводах ячеистого бетона — получить низкоосновные высокопрочные гидро-
Влияние гидрофобизаторов на гашение извести
Вид гидрофобизатора Состав И+Н2О+Д Температура гашения, оС, через, мин
1 2 3
Известь без гидрофобизатора, А=79 % 12,6+25 мл 82 95 88
ГФ 136-157М 12,6+25 мл+0,025 мл 80 96 89
12,6+25 мл+0,2 мл 56 96 88
12,6+25 мл+0,4 мл 55 97 89
ФЭС-50 12,6+25 мл+0,025 мл 80 96 89
12,6+25 мл+0,1 мл 79 97 90
12,6+25 мл+0,2 мл 63 98 92
12,6+25 мл+0,4 мл 65 97 92
силикаты группы СSН(В) и то-берморита [4]. По вещественному составу подрезной слой представляет собой гидросиликаты кальция, которые могут послужить центрами кристаллизации. Однако такие центры кристаллизации — пористые материалы, и введение отхода газобетона приводит к росту водопотребности смеси. В связи с этим проведены исследования применения отхода газобетона с предварительной его гидрофобизацией.
* Работа выполнена по заданию № 7.1955.2014/К в рамках проектной части государственного задания в сфере научной деятельности Министерства образования и науки РФ.
* The work was executed under the task № 7.1955.2014/K within the framework of the design part of the state assignment in the sphere of scientific activity of the Ministry of Education and Science of the Russian Federation.
научно-технический и производственный журнал Q'TFOWf1- JJbrlbJ"
август 2015 Ы *
Cellular concrete: science and practice
E=
о. 0 0,5 1 1,5 2
с Количество добавки гидрофобизатора, %
Рис. 1. Влияние количества гидрофобизатора при обработке молотого подрезного слоя на прочность газобетона
Е=
2,5
1,5
0,5
шш
1= 0 5 10 15 20
Количество добавки молотого подрезного слоя, %
Рис. 2. Влияние количества молотого подрезного слоя, обработанного гидрофобизатором, на прочность газобетона
Как правило, известковые заводы выпускают быстро-гидратирующуюся известь, характеризующуюся временем гидратации 1—5 мин [4]. Первоначально проведен анализ влияния гидрофобизаторов (ГФ) на гашение извести (см. таблицу). Из числа исследованных гидрофобизаторов выбран гидрофобизатор ФЭС-50, поскольку он в меньшей степени снижает температуру гашения извести.
Далее был подготовлен отход газобетона путем измельчения и обработкой гидрофобизатором ФЭС-50, который затем вводили в смесь одновременно с известью. Количество гидрофобизатора варьировали от 0,5 до 2%, поскольку известен эффект малых дозировок [5, 6]. Для изготовления газобетона плотностью D600 применяли: портландцемент ПЦ500Д0 Жигулевского завода; известь строительную порошкообразную ООО «Фельс Известь»; песок для строительных работ, измельченный до удельной поверхности 300 м2/кг; пудру алюминиевую ПАП-2 и сульфанол. Из полученной газобетонной смеси с расплывом 26—28 см по Суттарду заливали образцы-кубы с ребром 15 см. После суток нормального твердения формы раскрывали и образцы подвергали автоклавной обработке при давлении 1,2 МПа. После этого образцы испытывали на сжатие и с учетом влажности рассчитывали прочность. При этом прочность контрольного образца составляла 1,76 МПа. Результаты влияния расхода количества гидрофобизатора на обработку молотого подрезного слоя и на прочность газобетона представлены на рис. 1.
Как видно из результатов эксперимента, прочность бетона с увеличением количества гидрофобизатора уменьшается. При 0,5% содержании гидрофобизатора ФЭС-50 и 20% подрезного слоя достигнута максимальная прочность. Использование комплексной добавки в количестве 20%, состоящей из молотого подрезного слоя, обработанного гидрофобизатором (0,5%), повышает прочность при сжатии газобетона на 41%. Использование добавки подрезного слоя в таком количестве позволит полностью использовать образующийся подрезной слой.
Таким образом, проведенные исследования позволяют сделать следующие выводы:
— молотые отходы с предварительной гидрофобиза-цией производства ячеистого бетона оказывают положительное влияние на формовочный процесс;
— молотые отходы с предварительной гидрофобиза-цией производства ячеистого бетона повышают прочность изделий;
— оптимальное количество гидрофобизатора составляет не более 0,5%;
— молотые отходы ячеистого бетона с предварительной гидрофобизацией позволяют снизить расход сырьевых материалов на 20% и утилизировать образующиеся отходы.
Список литературы
Вишневский А.А., Гринфельд Г.И., Куликова Н.О. Анализ рынка автоклавного газобетона России// Строительные материалы. 2013. № 7. С. 40—44. Сажнева Н.Н., Сажнев Н.П., Урецкая Е.А. Защитные системы для отделки ячеистого бетона пониженной плотности // Строительные материалы. 2009. № 1. С. 17-19.
Морозова Н.Н., Кузнецова Г.В., Голосов А.С. Влияние цементов разных производителей на свойства ячеисто-бетонной смеси автоклавного газобетона // Строительные материалы. 2014. № 5. С. 49-51.
Синянский В.И., Леонтьев Е.Н. Роль синтеза гидросиликатов из оксидов кальция и кремния в технологии автоклавных ячеистых бетонов // Строительные материалы. 2009. № 9. С. 44-47. Хозин В.Г., Морозова Н.Н., Сибгатуллин И.Р., Сальников А.В. Модификация цементных бетонов малыми легирующими добавками // Строительные материалы. 2006. № 10. С. 30-32. Сальников А.В., Хозин В.Г., Морозова Н.Н., Демьянова В.С. Влияние комплексного модификатора на свойства цементного вяжущего // Строительные материалы. 2004. № 8. С. 36-37.
3.
4.
5.
2.
3.
4.
5.
References
Vishnevsky A.A., Grinfeld G.I., Kulikova N.O. Analysis of Autoclaved Aerated Concrete Market of Russia. Stroitel'nye Materialy [Construction Materials]. 2013. No. 7, pp. 40-44. (In Russian).
Sazhneva N.N., Sazhnev N.P., Uretskaya E.A. Protective Systems for Finishing of Cellular Concrete of Low Compactness. Stroitel'nye Materialy [Construction Materials]. 2009. No. 1, pp. 17-19. (In Russian). Morozova N.N., Kuznetsova G.V., Golosov A.S. Influence of Cements from Different Producers on Properties of Cellular-Concrete Mix of Autoclaved Gas Concrete. Stroitel'nye Materialy [Construction Materials]. 2014. No. 5, pp. 49. (In Russian). Sinyansky V.I., Leont'ev E.N. A Role of Synthesis of Hydrosilicates from Calcium and Silicon Oxides in Technology of Autoclave Cellular Concretes. Stroitel'nye Materialy [Construction Materials]. 2009. No. 9, pp. 44-47. (In Russian).
Khozin V.G., Morozova N.N., Sibgatullin I.R., Sal'nikov A.V. Modification of cement concrete small alloying additions. Stroitel'nye materialy [Construction Materials]. 2006. No. 10, pp. 30-32. (In Russian). Sal'nikov A.V., Khozin V.G., Morozova N.N., Dem'yanova V.S. Influence of complex modifier on the properties of the cement binder. Stroitel'nye materialy [Construction Materials]. 2004. No. 8, pp. 36-37. (In Russian).
2
Cj научно-технический и производственный журнал
® август 2015
