Уплотнение рекомендуется производить при структурной прочности бетона, равной 0,02 – 0,05 МПа. При такой технологической операции осуществляется одностороннее уплотнение газобетона на высоту по сечению 5 – 7 см. Теплопроводность уплотненного слоя газобетона всего на 7 – 10% выше, чем основного, но при этом обеспечивается надежная защита со стороны внутренней поверхности стены (наиболее плотной) от
СибАДИ |
||||
испаряющейся эксплуатационной влажности в помещении. |
|
|||
Изделие |
должно |
характеризоваться |
следующими |
заданными |
значен ями: макс мальной плотностью в уплотненном слое; минимальной |
||||
плотностью на гран це между однородной частью сечения и слоем |
||||
переменной плотности; толщиной слоя переменной плотности; характером |
||||
распределен я плотности в нем. |
|
|
||
Заданные характер стики уплотненного слоя достигаются измене- |
||||
нием следующ х технологических параметров: длительность выдержки |
||||
между зал вкой |
здел й |
прикаткой, включая приемы сокращения выдер- |
||
жки путем нагрева смеси, корректировки состава бетона |
т.д.; высота |
|||
прикатываемой гор ушки (получить требуемую высоту горбушки |
||||
возможно при в рац онной или ударной технологии, в других случаях |
||||
рекомендуется |
срезать |
часть горбушки |
по ее высоте, |
для этого |
современные прикатывающие машины оборудованы специальным узлом); рыхление горбушки перед прикаткой; прикатка за несколько проходов вала; изменение радиуса кривизны уплотняющего инструмента [78].
Автофреттаж – это еще один вариант безотходной технологии газобетона. Он применим в случае изготовления изделий в индивидуальной форме. Суть способа в следующем: готовят порцию газобетонной смеси со строго отдозированным количеством компонентов, общая масса которых на 5% меньше массы формуемого изделия, при этом расчетное количество газообразователя увеличивают на 10%; весь замес заливают в форму, которую сразу же закрывают жесткой крышкой, крепящейся к форме. Вспучивающаяся смесь заполняет объем формы, в которой развивается внутреннее давление, уплотняющее структуру. В результате через неплотности формы из нее выдавливается избыточная вода, что способствует повышению прочности ячеистого бетона. Преимуществом технологии является высокая стабильность плотности ячеистого бетона, зависящая только от точности весовых дозаторов, отмеривающих компоненты на замес, при этом стабилизируется не только плотность, но и прочность, деформативность, теплопроводность и другие
101
свойства. Исключается присущий всем ячеистым бетонам повышенный разброс эксплуатационных показателей [78].
Автофреттаж не исключает возможности изготовления изделий прикаткой. Для этого используют крышку формы, имеющую коробчатое сечение, после схватывания смеси и снятия крышки над бортами формы будет возвышаться слой заданной толщины из неотвердевшего ячеистого
СибАДИбетона, который прикатывают валом. Если же коробчатые крышки
разместить с двух сторон формы (вторая – вместо дна), то можно получить «сэндв ч» с двумя уплотненными слоями на противоположных сторонах изделия, для этого достаточно пропустить бортоснастку с изделием между двумя параллельными пр катывающими валами.
Еще эффект внее способ получения вариатропных изделий за счет выдавл ван я части воды затворения из поверхностного слоя формуемого изделия. Для этого достаточно перфорированной крышки, внутренняя поверхность которой покрыта фильтрующим материалом, например мешков ной. При этом вспучивающаяся смесь доходит до крышки и развивающееся внутреннее давление начинает выдавливать воду по пути наименьшего сопрот вления, т.е. через перфорацию в крышке, при этом уплотняется поверхностный слой изделия, параметры которого зависят от расхода газообразователя, водотвердого отношения, температуры смеси и других факторов. Если такую же фильтрующую крышку использовать в
качестве днища формы, то удет получен «сэндвич» с двумя уплотненными слоями.
Недостаток способа автофреттажа заключается в дополнительных операциях с крышками: их необходимо чистить, смазывать, устанавливать на форму и крепить к ней, снимать, складировать; при этом возрастают металлоемкость процесса, трудо- и энергозатраты, повышается загруженность крана, возрастает потребность в производственных
площадях.
Оригинальным перспективным способом является способ получения
газобетонных изделий с различной плотностью и прочностью как по сечению изделий, так по периферии. Сущность способа заключается в том, что изделия формируются в закрытой форме с отдельными небольшими отверстиями в верхней и боковых гранях формы. В период газовыделения в закрытой форме происходит самоуплотнение образцов по периферии.
Величина давления внутри формы регулируется уровнем (объемом) заливки формы смесью, величиной диаметра, количеством и схемой расположения отверстий в форме для избытка газобетонной смеси в
102
период ее вспучивания. Установлено, что общая площадь сечения таких отверстий составляет 0,02 – 0,05% от развернутой суммарной поверхности граней формы.
При газовыделении в форме развивается избыточное давление 0,05 – 0,1 МПа, при этом прочность газобетона по сечению образца колеблется от 2 – 2,5 до 3 – 4,5 МПа при колебании величины средней
СибАДИ |
||||||||
плотности соответственно от 400 – 500 до 600 – 700 кг/м3. Величина общей |
||||||||
пористости |
внутренней |
зоны |
газобетонных |
образцов составляет |
||||
0,93 – 1,2 см3/г, а х периферийной части 0,62 – 0,70 см3/г. Подобным |
||||||||
образом, но с спользованием технологических пустот или термовкладыша |
||||||||
из |
поропластов |
могут |
формоваться |
стеновые |
строительные |
|||
термоблоки [2]. |
|
|
|
|
|
|
||
|
Про зводство стеновых камней с термовкладышами возможно по |
|||||||
конвейерной |
технолог и |
при |
использовании |
быстротвердеющих |
||||
кремнеземвяжущ х смесей. Величина средней плотности камней с термовкладышами составляет 400 – 450 кг/м3, а теплопроводность на 15 – 17% меньше, чем у монолитных ячеистых бетонов такой же плотности.
Вторым перспект вным и эффективным способом получения газобетонных изделий с переменной плотностью и прочностью по сечению изделий является изготовление смеси в закрытой форме, имеющей в крышке формы отверстие квадратного или круглого сечения, расположенное по центру формы [79, 80, 81, 82].
Сущность формирования пористой структуры газобетона с вариатропными свойствами заключается в следующем. При соединении щелочного компонента смеси и активного алюминия начинает выделяться водород, в результате чего происходит вспучивание вязкопластичной массы. Вспучивающаяся смесь, дойдя до внутренней поверхности крышки, имеющей отверстие круглого или квадратного сечения, встречает на своем пути преграду и вспучивается по пути наименьшего сопротивления (через отверстие в крышке), а по периферии изделия происходит самоуплотнение газобетона за счет создания избыточного давления. В результате давящий газ с усилием более 0,1 кгс/см2 и наличие закрытой поверхности крышки в момент вспучивания обуславливают получение менее плотных и более
пористых изделий в средней части композита |
более плотных, прочных – |
по периферии. |
|
Автором [79, 80, 81, 82] установлено, |
что площадь закрытой |
поверхности крышки с отверстием квадратного сечения должна составлять 64 – 66%, круглого сечения – 69 – 71% от всей площади верхней поверхности формы, при этом получен газобетон со средней плотностью 400 – 420 кг/м3 и прочностью 1,4 – 1,6 МПа, что соответствует по прочности марке D500. При этом для получения газобетона с
103
вариатропными свойствами водотвердое отношение должно составлять 0,45 – 0,6 в зависимости от вида кремнеземистых компонентов, расход газообразователя – 1100 – 1300 г на м3 смеси.
В Томском архитектурно-строительном университете разработана технология сухих газобетонных смесей на основе вторичного сырья и отходов промышленности [83]. В состав сухой газобетонной смеси (СГС) входят смешанные бескл нкерные вяжущие, содержащие в своем составе высококальц евую золу Абаканской ТЭЦ (50 – 65%), вскрышные глинистые породы (35 – 50%) Изыхского угольного разреза (Республика Хакасия) и малокл нкерное смешанное вяжущее, содержащее дополнительно добавку портландцемента в количестве 25 – 40%, а также домолотая до тонкод сперсного состояния алюминиевая пудра [84].
Тонкомолотая до авка глины выполняет роль разбавителя по отношению к массе золы, заполнителя пустот между зернами золы и активного проводн ка онов. С одной стороны, в системе «зола – глина – вода» усиливается д ффуз я продуктов медленно гидратирующегося CaO в область меньших концентраций, что способствует нормализации структурообразования зольного камня. С другой стороны, замещение межслоевых обменных катионов Na+ монтмориллонита на катионы Ca2+ золы сопровождается с лижением и «сшиванием» отрицательно заряженных элементарных слоев глинистого минерала, в результате чего последний переходит в камневидное и необратимое по отношению к воде состояние.
Из сухих газобетонных смесей получают газобетон со средней плотностью 170 – 205 кг/м3, пределом прочности при сжатии 0,06 – 0,11 МПа и коэффициентом теплопроводности 0,07 – 0,82 Вт/м ºС. Срок хранения СГС в бумажных мешках при влажности среды 65±5% составляет до трех месяцев без потери кратности вспучивания смеси [83].
|
Контрольные вопросы задания |
1. |
В чем заключается сущность химического способа порообразования? |
2. |
Опишите технологию газобетона неавтоклавного твердения. |
СибАДИ |
|
3. |
Какова сущность технологии газобетона автоклавного твердения? |
4. |
Опишите производство газобетонных изделий на заводе «Сибит». |
5. |
Какова сущность технологии производства газобетона в вертикальной форме? |
6. |
В чем заключается технология газобетона на омском КПМ «Вармит»? |
7. |
Нарисуйте технологическую схему и генплан по производству газозолобетона. |
8. |
Нарисуйте технологическую схему по получению неавтоклавного |
|
газозолобетона на основе золы сухого отбора омской ТЭЦ–4. |
9. |
Назовите перспективные и современные технологии материалов из газобетона. |
104
Г Л А В А 4. ОСНОВЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ПРЕДПРИЯТИЙ ПО ПРОИЗВОДСТВУ МАТЕРИАЛОВ И ИЗДЕЛИЙ
ИЗ ЯЧЕИСТЫХ БЕТОНОВ
СибАДИДля получения оптимального состава ячеистого бетона рекомендуется приготовить и испытать не менее трех составов бетона при различных С. По результатам испытания образцов, приготовленных из этих 3 – 5 составов, уточняется значение С, обеспечивающее заданную плотность бетона при наибольшей его прочности.
Для расчета и подбора состава ячеистого бетона необходимо задать:
среднюю плотность в сухом состоянии ср; требуемую марку ячеистого бетона Rб; услов я твердения бетона; характеристику сырья (вяжущее, кремнезем стый компонент и порообразователь).
Операц , необходимые для расчета |
состава ячеистого |
|||
бетона [85]. |
|
|
|
|
остав яче стого |
етона под ирают в следующей последовательнос- |
|||
ти. Устанавл вают не менее трех значений отношения кремнеземистого |
||||
компонента к вяжущему в смеси С по табл. 4.1, которое принимается в |
||||
зависимости от в да вяжущего и способа твердения. |
||||
|
|
Вы ор показателя С |
Таблица 4.1 |
|
|
|
|
||
|
|
|
||
|
|
Отношение кремнеземистого компонента к вяжущему |
||
Вид вяжущего |
|
по массе в ячеистобетонной смеси С |
||
|
|
для автоклавного бетона |
для безавтоклавного бетона |
|
Цементные и цементно- |
1,0; 1,25; 1,5; 1,75 |
0,75; 1,0; 1,25 |
||
известковые |
||||
|
|
|
||
Известковые |
3,0; 3,5; 4,0; 4,5; 5,0; 5,5 |
--- |
||
Известково-белитовые |
1,0; 1,25; 1,5; 2,0 |
--- |
||
Известково-шлаковые |
0,6; 0,8; 1,0 |
0,6; 0,8; 1,0 |
||
Высокоосновные зольные |
0,75; 1,0; 1,25 |
--- |
||
Шлакощелочные |
0,15; 0,20; 0,25 |
0,1; 0,15; 0,2 |
||
После принятия значений определяют водотвердое отношение (В/Т), обеспечивающее заданную текучесть растворной смеси, удовлетворяющую требованиям табл. 4.2 с учетом температуры смеси в момент выгрузки (табл. 4.3).
В/Т ориентировочно может быть принято: а) при литьевой технологии 0,5 – на цементном вяжущем; 0,5 – 0,55 – на извести; 0,45 – 0,5 – на смешанном вяжущем; на песке – 0,5; на золе – 0,6; б) при вибротехнологии
105