Материал: 2498

К недостаткам клееканифольного пенообразователя следует отнести сравнительно сложную технологию, длительность приготовления пены, короткие сроки хранения и необходимость помола компонентов до крупности песка. Пенобетон на клееканифольном пенообразователе в естественных условиях твердения характеризуется замедленным ростом прочности. Клей в составе пенообразователя не позволяет применять

менее деф ц тен по сравнению с клееканифольным и сапониновым, имеет сокращенные сроки (в 1,5 – 2 раза) приготовления пены. Основное его преимущество – дл тельность хранения без снижения качества.

Научносследовательский и производственный опыт показал, что наиболее перспект вными для приготовления пеноматериалов являются анионоакт вные ПАВ с высокой пенообразующей способностью, состоящ е з б опол меров, построенных из атомов аминокислот, связанных между со ой длинными полипептидными цепями [29, 30].

Ряд предпр ят й по производству пенобетонных изделий использует пенообразователь немецкой фирмы «Неопор». Тюменская домостроительная компания применяет высокоэффективный пенообразователь «Пеностром» отечественного производства. В Казахстане на предприятиях применяют пеноо разователь «Унипор». В качестве пенообразователей используют также оксид амина, лаурил сульфат натрия и др.

Пенообразователь на основе анионоактивных поверхностно-

активных веществ (ПАВ), содержащих в качестве стабилизатора олигопептиды, полученные гидролизом белков животного происхождения, и водорастворимую карбамидную смолу при следующем содержании компонентов, % по массе: анионоактивные ПАВ – 0,06 – 0,8; карбамидная смола – 0,1 – 0,8; олигопептиды – 0,05 – 0,15; вода – остальное [31].

Пеноконцентрат «Синтепор» позволяет получать стабильную мелкодисперсную пену плотностью 30 – 100 кг/м3 из растворов концентрацией 2 – 2,5% в зависимости от марки используемого цемента, наполнителя химической природы вводимых добавок. Рабочая плотность пены 50 – 60 кг/м3 [32].

Плотность пены, приготовленной с использованием пеноконцентрата FoamCem из растворов концентрацией 2%, составляет 70 г/л, диаметр воздушных пузырьков – 0,2 – 0,6 мм. Пенообразователь позволяет получать пенобетон со средней плотностью от 200 до 1600 кг/м3 [33].

В УП «НИИСМ» разработан пенообразователь СПК на основе солей жирных кислот. Пенообразователь СПК – раствор омыленной абиетиновой

26

смолы, модифицированной жидким стеклом, которое способствует пластическому набору прочности сырцового массива [34].

Выпускают его двух видов: для ячеистого бетона марок по средней плотности D400 – 700 и D150 – 400. Имеет темно-коричневый цвет,

плотность – 1,1 – 1,2 г/см3, рН – 8,5 – 10.

В табл. 1.5 приведены технические характеристики некоторых

расход воды для получения пены.

Кратность пены определяется отношением объема готовой пены к объему исходного пенообразователя. Для низкократных технических пен этот показатель равен 10, для высокократных – более 10.

Устойчивость пены характеризует ее сохранность в течение определенного промежутка времени. Технические пены в течение одного

Коэффициент использования пены (КИП) определяется отношением объема пенобетонной смеси к сумме объемов пены и матрицы, взятой до образования означенной смеси. Значение К П при проектировании состава пенобетона рекомендуется применять более 0,8. Средняя плотность пен составляет 70 – 100 кг/м3.

Синерезис – это самопроизвольное уменьшение объема пены, сопровождающееся выделением значительного количества жидкой фазы.

27

Уменьшение процесса синерезиса при приготовлении и использовании пен является важной задачей в технологии пенобетона.

Работами Л.Д. Шаховой и другими установлено, что природа пенообразователя меняет механизм процесса гидратации клинкерных минералов и оказывает значительное влияние на скорость, состав и морфологию образующихся кристаллогидратов [36].

1.4.5. Корректирующие добавки и вода затворения

В технолог яче стых бетонов добавки используются в качестве ускорителей тверден я бетона и в качестве стабилизаторов структуры поризованной массы. В качестве добавок, ускоряющих твердение бетона, применяют сернок слый алюминий Al2(SO4)3 и хлористый кальций CaCl2

(ГО Т 450–77).

В качестве до авок – ста илизаторов структуры поризованной массы спользуются г псовый камень (ГОСТ 4013–82), жидкое стекло R2O n H2O (ГОСТ 13078–81 «Жидкое стекло натриевое» и ГОСТ 18958–73 «Стекло ж дкое кал евое»).

Научносследовательские разработки ученых доказали возможность применен я в качестве до авок активных дисперсных минеральных наполнителей, гидролизного лигнина, древесных опилок, микрокремнезема, тонкомолотых металлургических шлаков, цеолитов и других материалов [16, 17, 37, 38, 39].

Наиболее эффективной до авкой является микрокремнезем – побочный продукт производства ферросилиция. В результате плавления в электродуговых печах кварца и железа при температуре 2000 С происходит выделение газообразного оксида кремния (SiO), который, достигая верха печи,

«силикатный дым»). Основным компонентом микрокремнезема является аморфный диоксид кремнезема (87 – 92%), у которого истинная плотность равна 2,94г/см3, а насыпная–0,2–0,3г/см3, удельная поверхность40–50м2/г. Химическийсоставмикрокремнезема приведенв табл.1.6[16, 17].

В смеси с известью микрокремнезем проявляет свойства активной минеральной добавки, связывая до 7% гидрооксида кальция в низкоосновные гидросиликаты кальция за 5 – 7 ч нормального твердения, а за 30 сут

28

связывается до 1 г Ca(OH)2 на 1 г микрокремнезема. Эта добавка придает ячеистому бетону следующие положительные свойства: позволяет снизить среднюю плотность, практически не уменьшая прочности, т.е. экономить вяжущее; снижает расход порообразователей; сокращает длительность технологической выдержки перед термообработкой; улучшает макроструктуру бетона. Расход добавки составляет 5 – 30% от веса сухих компонентов.

СибАДИмасел. Содержание в воде растворимых солей, ионов SО-42 Cl 1 и взвешенных частиц не должно превышать величин соответственно 2700 и

НИИ «Ресурсосберегающие технологии» совместно с кафедрой технологии вяжущих материалов и бетонов МИКХиС разработан на основе л гносульфанатов суперпластификатор (СП) «Вега». Введение его в кол честве 0,3 – 0,4% от массы цемента снижает водосодержание изопласт чных бетонных смесей по сравнению с контрольным составом на 20 – 25%; повышает прочность бетона в 2 раза после тепловой обработки продолж тельностью 7 – 12 ч и в 1,5 марки в возрасте 28 сут. При

снижен расхода цемента на 100 кг на 1 м3 прочность бетона с СП «Вега»

превышает прочность состава ез добавки на 25 – 35%. При твердении бетона с СП «Вега» в нормальных условиях его прочность в возрасте 3 сут составляет 80 – 85%, а в возрасте 7 сут – 110 – 120% от 28-суточной прочности [40].

М неральные мод фикаторы (ММ) повышают устойчивость пены и теплофизические параметры пенобетона. В частности, введение тонкодисперсного шлака в количестве 25 – 30% взамен эквивалентной части портландцемента снижает коэффициент теплопроводности

пенобетона на 15 – 20%.

В качестве добавок, компенсирующих усадку, применяют модификатор на основе алюминатов кальция («Алаком», НЦ–20, глиноземистый цемент). При их использовании деформации усадки

пенобетона снижаются в 1 – 2 раза [40].

Вода, применяемая для получения ячеистого бетона, должна удовлетворять требованиям ГОСТ 23732–2011. Водородный показатель воды составляет 4 – 9 единиц. Содержание в воде органических поверхностно-активных веществ, сахаров или фенолов не должно быть более 10 мг/л. Вода не должна содержать пленки нефтепродуктов, жиров,

3500 мг/л. Окисляемость воды не должна быть более 15 мг/л.

1.4.6. Сырьевая база Омской области для производства ячеистых бетонов

Действующие в настоящее время предприятия на территории г. Омска и Омской области в основном производят ячеистые бетоны с использованием кварцевых песков с насыпной плотностью

29

Зерновой состав и содержание примесей в основном удовлетворяют требованиям ГОСТ 8736–2014.

Наличие большого количества отходов от сжигания бурых и каменных углей, а также отходы от предприятий по производству

гранул рованного пеностекла, можно получать ячеистые бетоны со средней плотностью 350 – 500 кг/м3.

Керамз товый песок в основном не содержит частиц размером 0,63 мм, а содержан е частиц размером 0,315 мм достигает 50 – 60%. Влажность такого песка составляет 4 – 7%, модуль крупности – 1,5 – 1,8, истинная плотность равна 2000 – 2200 кг/м3. Удельная поверхность –

1500 – 2000 см2/г.

Влажность стеклопорошка находится в диапазоне от 0,1 до 0,3%, насыпная и истинная плотность соответственно составляет 700 – 750 кг/м3

и 2300 – 2500 кг/м3.

Использование золы в качестве заполнителя в ячеистом бетоне позволяет: экономить цемент до 10% и природные заполнители; улучшить удобоукладываемость смеси; повысить коррозионную стойкость; снизить тепловыделение себестоимость 1 м3 бетона.

В г. Омске основным видом топлива для ТЭЦ–2 является кузнецкий уголь, а для ТЭЦ–4 и ТЭЦ–5 – экибастузский. Площадь золоотвалов составляет: на ТЭЦ–2 – 25 га; ТЭЦ–4 – 446 га; ТЭЦ–5 – 516 га. Основные физико-механические свойства золошлаковых смесей г. Омска приведены в табл. 1.7 [41].

Таблица 1.7

Основные физико-механические свойства ЗШС

30