CC BY
0ник Херсонський нацюнальний техшчний ушвер-ситет. - № U201101567; заявл. 11.02.2011; опубл. 25.10.2011, Бюл. № 20.
4. TixocoBa Г.А. HayKOBi основи комплексно! переробки стебел та насшня льону олiйного: [мо-ногрaфiя] / Л.А. Чyрсiнa, Г.А. ^хосова, О.О. Го-рач, Т.1. Янюк. - Херсон: Олдi-плюс, 2011. - 356 с.
5. ^хосова Г.А. Розвиток наукових основ те-хнологш первинно! переробки стебел льону олш-ного: [моногрaфiя] / Г.А. ^хосова. - Херсон, 2011. - 324 с.
6. Головенко Т.М. Порiвняльний aнaлiз внут-ршньо! будови стебел льону олшного та льону-довгунця / Т.М. Головенко, 1.О. Меняйло, Г.А. Бойко // Пращ Тавршського держ. агротехнолог. ун-ту. - Мелiтополь. - Вип. 11. - Т. 6. - 2011. - С. 246-255.
7. Головенко Т.М. Особливосп aнaтомiчно! будови стебел льону олшного / Г.А. ^хосова, Т.М. Головенко, 1.О. Меняйло // Hовi нayковi досль дження в селекци, технологи вирощування та переробки техшчних культур: наук.-практ. конф. молодих вчених, 8-10 грудня 2010 р.: тези доп. -Суми: «СОД», 2010. - С. 84-89.
8. ГОСТ-28285-89. Солома льняная. Требования при заготовках; введ. - М.: Изд-во стандартов, 1990. - 16 с.
9. Волокно льняное короткое. Технические условия: ГОСТ 9394-76. - [Введен 1977-01-07]. -М.: Изд-во стандартов, 1978. - 7 с. (Государственный стандарт СССР).
10. Волокно лляне коротке. Техшчш умови: ДСТУ 5015:2008. - [Чинний ввд 2008-12-06]. - К.: Держспоживстандарт Укра!ни, 2009. - 10 с. (Наць ональний стандарт Украши).
Кагарманов А.Н.
магистрант Шагров А.А. магистрант Дерябин П.П.
Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия, доцент, кандидат технических
наук
ВЛИЯНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ПРИГОТОВЛЕНИЯ СМЕСИ НА РЕОЛОГИЧЕСКИЕ И ОСНОВНЫЕ СВОЙСТВА ПЕНОБЕТОНА
INFLUENCE OF TECHNOLOGICAL PARAMETERS OF MIXING ON THE RHEOLOGICAL AND
BASIC PROPERTIES OF FOAM CONCRETE
Kagarmanov A.N.
undergraduate Shagrov A.A. undergraduate Deryabin P.P.
Siberian state automobile and highway academy, associate professor, candidate of technical sciences АННОТАЦИЯ
Приводится влияние температуры и текучести смеси на реологические и основные свойства пенобетона, а также кинетика набора пластической прочности вязкопластичной массой. ABSTRACT
Given the influence of the temperature and fluidity of the mixture on the rheological and basic properties of foam concrete, as well as kinetics of a set of plastic strength of the viscoelastic mass.
костричешсть та мщшсть за якими можливо буде визначити номер волокна льону олшного, що дозволить визначити сферу його промислового при-значення.
Висновки. На основi проведених дослщжень було встановлено основш фiзико-механiчнi показ-ники, яш необхвдно ввести для оцшки якосп стебел соломи та волокна льону олшного до нових нормативних докуменпв. Узагальнюючи вище-викладене, можна зробити висновок, що на сьогодшшнш день створення нормативних документа на стебла соломи та волокно льону олшного дозволить оргашзувати в нашш державi проми-слове виробництво конкурентоспроможно! висо-кояшсно! продукцii на основi порiвняно дешево!, щорiчно вiдновлюваноi' лляно! сировини, яка може стати прикладом комплексного виршення еко-номiчних i соцiальних проблем. Впровадження нових нормативних докуменпв на стебла соломи та волокно льону олшного в Укрш'ш - це перший крок до виходу вггчизняних виробникiв на евро-пейський ринок з iнновацiйною продукщею, яка може повнiстю конкурувати з iмпортними товарами.
Список лiтератури
1. http://www.agro-business.com.ua/
2. ^хосова Г.А. Розвиток наукових основ технологи первинно! переробки стебел льону олшного: дис. доктора техн. наук: 05.18.01 / ^хосова Ганна Анатолпвна. - Херсон, 2011. - 387 с.
3. Пат. 63770 и Укра!на, МПК А0Ю 45/06. Споаб отримання волокна з трести льону олшного / ^хосова Г.А., Головенко Т.М., Меняйло 1.О., Литвин З.Л., Князев О.В.; заявник та патентовлас-
Ключевые слова: ячеистый бетон, пенобетон, текучесть, водотвердое отношение, плотность, прочность, пластическая прочность.
Keywords: cellular concrete, foam concrete, the fluidity, water-solids ratio, density, strength, plastic strength.
Общей задачей теории и производства является определение наиболее эффективных путей развития технологии ячеистых бетонов с разработкой новых видов кремнеземистых компонентов и способов порообразования, методов формования и условий вызревания ячеистобетонной смеси.
Основы теории и технологии производства ячеистых бетонов были разработаны В.А. Китай-цевым (1970 г.), К.Э. Горяйновым (1972 - 82 гг.) и в дальнейшем развиты Ю.М. Баженовым, Ю.П. Горловым, А.П. Меркиным, К.В. Гладких и другими.
На современном этапе развития технологии ячеистых бетонов заслу-живают внимания работы Х.С. Воробьева, А.А. Ахундова, И.Б. Удачкина, У.Х. Магдеева, Ю.П. Трифонова, В.Г. Сухова, Е.В. Силаенкова, Г.Я. Ахманицкого, Ю.Д. Чистова, В.Ф. Завадского, А.Н. Чернова, Л.А. Сулеймано-вой и других, а также исследования, проводимые в ОАО ВНИИстроме им. П.П. Будникова.
Для обеспечения требуемой прочности и низкой средней плотности обязательной в технологии ячеистых бетонов является энергозатратная операция помола кремнеземистого компонента. Для гарантированного обеспечения получения пенобетона с величиной средней плотности 600 кг/м3 и менее необходимо использование кварцевого песка с удельной поверхностью 250 - 300 м2/кг (удельная поверхность немолотого песка - 0,3.. .19 м2/кг) [2, 3, 4].
Для получения пенобетона на основе зол ТЭЦ и шлаков необходима их дополнительная подготовка из-за нестабильности химического состава и свойств.
В технологии пенобетонных изделий стадия перемешивания технической пены с растворной смесью является весьма ответственной технологической операцией, предопределяющей формирование пористой структуры материала. Важными моментами являются: предотвращение гашения пены на стадии перемешивания; равномерное распределение пены по объему; относительно быстрый набор пластической прочности, предотвращающий осадку пеномассы [1, 3, 5].
Выбор оптимальных технологических параметров приготовления пенобетона осуществлялся из смеси кремнеземистых компонентов при следующих соотношениях: диабазовый порошок -75% и немолотый кварцевый песок - 25% по массе. Применение попутного не используемого продукта (отхода) при дроблении альбитофировых и диабазовых горных пород на щебень впервые было предложено В.Ф. Завадским и Г.Н. Фомичевой. Исследования, которых в основном базируются на приготовлении неавтоклавных газобетонов на основе этих пород [4, 7].
Основные физические свойства кремнеземистых компонентов приведены в табл. 1.
Таблица 1
Физические свойства кремнеземистых компонентов
Свойства Вид кремнеземистого компонента
диабазовый порошок кварцевый песок
Влажность при отборе проб, % 0,3 3,1
Модуль крупности — 1,6
Содержание отмучиваемых примесей, % — 3,5
Содержание органических примесей — светлее эталона
Насыпная плотность, кг/м3 1500 1490
Истинная плотность, кг/м3 2400 2310
Удельная поверхность, см2/г 2800 106
Остаток на сите № 008, % 1 ---
Расплыв диаметра смеси по прибору Суттарда для пенобетонных смесей на основе диабазового порошка при водотвердом отношении (В/Т) равном 0,54; 0,56; 0,58; 0,6 и 0,62 соответственно
составил 12; 15; 19; 23 и 30 см. Оптимальный диаметр расплыва смеси находится в диапазоне от 18 до 24 см, которому соответствует В/Т = 0,58 -0,6 (рис. 1).
s
о
CD
s
о m
ч
s
Рч
35
30
25
20
15
10
< ч
/ /
/
/ ►
0,54
0,56
0,58
0,
0,62
расплыв сме-~средняя плотность
800
750
700
650
600
f-ч
и
А
Н О
о К н о ч с
и
ч
CD
а
о
550 В/Т
Рис. 1. Влияние водотвердого отношения на диаметр расплыва смеси и среднюю плотность пенобетона на диабазовом порошке
При В/Т = 0,6 получен пенобетон с величиной средней плотности равной 580 кг/м3 и пределом прочности при сжатии - 1,95 МПа. При В/Т менее 0,58 плотность диабазпенобетона резко увеличивается на 19 - 24%, что связано с высокой нехваткой воды затворения в системе, в результате сырьевые компоненты забирают пленочную воду из пены, тем самым разрушая пористую структуру. При увеличении В/Т до 0,62 также наблюдается
увеличение средней плотности материала на 10% и снижение предела прочности при сжатии до 1,7 МПа, так как присутствие большого количество жидкой фазы препятствует набору необходимой пластической прочности для поддержания массы в поризованном состоянии и в результате коалес-ценции образуются крупные сообщающиеся поры, что приводит к значительной осадке и уплотнению смеси (рис. 2).
-а
Н о о и н о ч а
800
750
700
650
к
п
(Ü 600
О
550
4 К
-
- \
- \ ч У
-
0.54
0.56 0.58
0.6
' средняя плотность; 'прочность
3
2.7
2.4
2.1
1.8
1.5
0.62 В/Т
s s
if о
S CP
а
J3
н о о и
о л С
Рис. 2. Зависимость средней плотности и предела прочности при сжатии пенобетона на диабазовом порошке от водотвердого отношения
Температура смеси в период перемешивания структуры пенобетона. Оптимальной для приго-и предварительной выдержки также оказывает товления диабазпенобетонной массы является существенное влияние на формирование пористой температура 15 - 20 °С, при которой получен пе-
нобетон со средней плотностью 520 кг/м3 и пределом прочности при сжатии Rсж = 1,61 МПа, при
этом практически не наблюдается осадка пенобе-тонной массы (рис. 3 и 4).
-а
Н о о и н о ч
а §
и
<D CP
О
900 850 800 750 700 650 600 550 500
--
\
-
> ч --
1,
0,
s s
В
о
S CP
а
Л
н о о и
о
CP
С
10
20
30
40 t, °С
1
~средняя плотность; прочность
Рис. 3. Зависимость средней плотности и прочности диабазпенобетона от
температуры смеси
При снижении температуры до 10°С происходит незначительное увеличение средней плотности и прочности изделий вследствие образования недостаточного объема пены (рис. 3). При приготовлении смеси с температурой выше 20°С происходит значительное увеличение средней плотности на 20 - 34 % и снижение прочностных показателей до 0,9 МПа. Это явление можно объяснить тем,
что при повышении температуры резко снижается стойкость пены на воздухе и в большей степени в цементном тесте, что приводит к эффекту коалес-ценции и самопроизвольному разрушению пенных ячеек. Это явление подтверждается значительной осадкой смеси в момент вызревания вязкопла-стичной массы, которая к 120 мин составляет от 14, 5 до 23% от общей высоты формы (рис. 4).
л о
3
H
о о 3 rn H
о
cö
и
«
cö О
О
0 -5 -10 -15 -20 -25
t-—
~ i к--- —J Е- -г
—1 1- -1
—к ч N к
20 40 60 80 100 120 140 160
В Время, мин
Температура смеси, °С:
♦ 10; 30;
20; -•- 40
Рис. 4. Влияние температуры пенобетонной смеси на ее осадку в период вызревания
Пластическая прочность кремнеземвяжущей смеси определялась с помощью резинового шарика, который вдавливался в вязкопластичную массу с одинаковым усилием, скоростью и через одинаковые промежутки времени. Коэффициент набора пластической прочности поризованной массой определялся, как отношение диаметра отпечатка на поверхности образца к диаметру резинового шарика. Измерения проводились от 50 до 200 мин с шагом 50 мин. Пластическая прочность определялась на пенобетонных массах, приготовленных на основе диабазового порошка, кварцевого песка соответственно в количестве 75% и 25% и кварцевого песка - 100% по массе.
Набор пластической прочности
диабазпенобетонной массы происходит интенсивнее по сравнению с пенобетонной смесью на кварцевом песке, что доказывает коэффициент, который к 75 мин равен 0,8, а к 150 мин уже 0,12. У пенобетона на кварцевом песке через те же временные интервалы коэффициент набора пластической прочности соответственно равен 0,88 и 0,25. На всем промежутке времени от 50 до 200 мин диабазвяжущая поризованная масса быстрее набирает пластическую прочность на 10 -15% по сравнению с массой на кварцевом песке (рис. 5).
5
0
50
100
150
200 Время, мин
—♦— диабазовый порошок; —е— кварцевый песок
Рис. 5. Кинетика набора пластической прочности пенобетона на основе диабазового порошка и кварцевого песка
Список литературы
1. Ахметгареева А.К. Пенообразователь для получения пенобетонов неавтоклавного твердения / А.К. Ахметгареева, В.А. Никонов, Г.Ф. Разумова // Строительные материалы. - 2003. - № 10. - С. 18.
2. Гончарик В.Н. Теплоизоляционный ячеистый бетон / В.Н. Гончарик, И.А. Белов, Н.П. Богданова, Г.С. Гарнашевич // Строительные материалы. - 2004. - № 3. - С. 24 - 25.
3. Дерябин П.П. Теория и технология строительных изделий из ячеистых бетонов: монография. - Омск: СибАДИ, 2015. - 275 с.
4. Завадский В.Ф. Попутные продукты от дробления альбитофировых горных пород - сырье для получения растворов и ячеистых бетонов / В.Ф. Завадский, Г.Н. Фомичева // Современный
материалы и технологии в строительстве: Сб. науч. трудов. - Новосибирск: НГАСУ, 2003. - С. 57 - 60.
5. Иванова С.М. Композиционный цементный пеностеклобетон / С.М. Иванова, И.Л. Чулко-ва // Строительные материалы. - 2005. - № 10. - С. 22 - 28.
6. Федорова Н.К. Технология приготовления пенобетонов на основе пенообразователя «Синте-пор» / Н.К. Федорова, А.С. Буланов // Строительные материалы. - 2005. - № 1. - С. 30 - 31.
7. Фомичева Г.Н. Технологические параметры получения неавтоклавного альбитофирового газобетона / Г.Н. Фомичева, В.Ф. Завадский, О.В. Котельникова // Изв. вузов. Строительство. - 2004. -№ 12. - С. 26 - 30.
