Неавтоклавного твердения: Неавтоклавный и автоклавный газобетон: плюсы и минусы

Содержание

Неавтоклавный и автоклавный газобетон: плюсы и минусы

Прежде, чем разобрать плюсы и минусы газобетона, необходимо уточнить, что газобетон бывает двух видов — неавтоклавного и автоклавного твердения. Рассмотрим отличия автоклавного и неавтоклавного газобетона.

Неавтоклавный газобетон твердеет в стандартных условиях (в камерах термической обработки). Такая технология производства обеспечивает минимальные расходы на оборудование и электроэнергию.

Сырьем для производства являются цемент, минеральный заполнитель (песок, зола-уноса, доломитовая пыль), вода, газообразующая добавка (на основе алюминиевой пудры) и модифицирующие добавки.

Автоклавный газобетон получают в результате твердения газобетона в автоклавах, при температуре 120-200^оС и давлении P=1,4 МПа. Сырьем для производства газобетона являются: известь, цемент, минеральный заполнитель, вода, газообразующая добавка (на основе алюминиевой пудры) и модифицирующие добавки. За счет использования извести, значительно сокращается расход цемента, соответственно, себестоимость по сырью у автоклавного газобетона ниже, чем у неавтоклавного. Автоклавное твердение обеспечивает газобетону более высокую прочность в отличие от неавтоклавного.

Можно выделить следующие плюсы автоклавного и неавтоклавного газобетона в строительстве:

1. Экономичность строительства. Невысокая стоимость материала, а также большие размеры блоков при малом весе обеспечивают снижение расходов на строительство.

2. Низкая плотность, низкая теплопроводность. Газобетонные блоки имеют плотность от 400 до 800 кг/м³ и коэффициент теплопроводности от 0,1 до 0,21 Вт/(м*^оС), поэтому являются легкими и теплыми.

3. Хорошая звукоизоляция. За счет пористой структуры газобетон обеспечивает изоляцию шума в 10 раз лучше, чем кирпичная стена такой же толщины.

4. Пожаробезопасность. Газобетон является негорючим материалом, устойчив к воздействию огня, имеет первую степень огнестойкости, тем самым превосходя обычный бетон.

5. Паропроницаемость. За счет открытопористой структуры, газобетон имеет хорошую паропроницаемость. Коэффициент паропроницаемости составляет от 0,23 до 0,4 мг/(м*ч*Па). Дома из газобетона «дышат», в них комфортный микроклимат.

6. Экологичность. В состав газобетона входят природные, экологически чистые компоненты. Материал не выделяет вредных веществ, не стареет и не подвержен гниению. Радиационный фон составляет около 9-11 мкР/ч. Для сравнения, уровень радиационного фона в Москве составляет в среднем 13-15 мкР/ч.

Теперь рассмотрим минусы газобетона:

Для производства автоклавного газобетона требуется очень дорогое оборудование, большие энергозатраты и производственные площади. Поэтому мелкосерийный выпуск блоков становится невыгоден. И это главный минус автоклавного газобетона. В этом плане производство неавтоклавного газобетона становится наиболее привлекательным для малого бизнеса.

У автоклавного газобетона имеется еще один недостаток – из-за повышенного водопоглощения, необходимо исключать воздействие окружающей среды на материал, т. е. обязательно закрывать автоклавный газобетон штукатуркой, декоративными фасадами и т. д.

Основные минусы неавтоклавного газобетона.

Развитие технологий за последние сто лет дало строительной индустрии принципиально новые решения и материалы. Одними из таких материалов, завоевавших большую популярность среди строителей, стали неавтоклавные газобетон и пенобетоны.

Данные бетоны очень похожи и часто путают их и присущие им свойства, а, например, паропроницаемость у нах разная до противоположности. Из-за этой путаницы выполняются неправильные конструкции с низкими потребительскими свойствами.

Прежде всего, в основе технологий их производства лежит идея заполнения бетонной смеси пузырьками воздуха (вспенивания). Используя свойства воздуха сохранять тепло, полученные бетонные блоки становятся менее теплопроводными в отличие от обычного бетона. Для получения неавтоклавного газобетона в смесь цемента, молотого известняка, песка (шлака, золы) добавляют алюминиевую пудру. В результате химической реакции полученный состав выделяет водород, образующий сферические поры. Во время газообразования полученная смесь увеличивается в объеме, затем этот процесс останавливается, и начинается процесс затвердевания бетона. Тем самым технология производства данного материала схожа с технологией изготовления автоклавного газобетона, однако последний проходит сложный технологический процесс термообработки блоков в специальных сосудах под высоким давлением, называемый автоклавированием.

Для получения неавтоклавных пенобетонов в цементно-песчаную смесь вспенивают с помощью пенообразователей и также оставляют для твердения в естественных атмосферных условиях.

Конечно, в сравнении с другими строительными материалами неавтоклавные газобетон и пенобетон имеют хорошие показатели теплопроводности, но значительно уступают в этом и дереву, и автоклавному газобетону при сравнимой прочности. Ниже представлено изображение, которое позволяет наглядно сравнить характеристики теплопроводности неавтоклавного газобетона и таких материалов, как дерево, кирпич, бетон и автоклавный газобетон.

Поговорим теперь о трудностях, которые возникают при работе с этим материалом. Прежде всего, неавтоклавные ячеистые бетоны дают большую усадку – при существенном изменении влажности она может достигать 0,23-0,34 мм/пог. м. Этот фактор может оказать большое разрушительное влияние на конструкцию строения. Особенность таких бетонов заставляет производить укладку изоляционных и демпферных материалов вблизи тепловых зон, что значительно усложняет строительство.

Геометрия блоков разнородна. И на это есть несколько причин, основная из которых – это само состояние производства неавтоклавных газобетона и пенобетона на территории Сибири и России в целом. Существуют большие предприятия с автоматизированными линиями, которые позволяют добиваться повторяемости размеров блоков, но их единицы, и все они находятся в европейской части России. Сибирь же довольствуется, по сути, полугаражным производством. Зайдя на сайты основных производителей неавтоклавных ячеистых бетонов в Сибири, вы не увидите фото с производства, либо они совершенно не впечатлят вас или они чужие. В идеале на производстве должен вестись лабораторный контроль сырья и проверка готовых изделий, так как, к примеру, в случае поставок песка с высокой илистостью (низким содержанием кварца) прочность готовых изделий будет существенно ниже заявленной. Такой контроль сырья «на глазок» может создать большие проблемы для владельцев домов из таких материалов.

Скажем, при заявленной прочности блока В2,0 нагрузка на дом в один-два этажа будет «терпимой», но если вы строите большой дом и часть блоков оказался с прочностью В1,5 или ниже, то конструкция может на выдержать нагрузки. И что делать в таком случае?

Есть и еще один недостаток: время «созревания» неавтоклавных ячеистых бетонов достигает 28 дней. То есть после производства готовая продукция должна отстояться перед применением почти месяц. Во время приобретения никто не сообщает покупателю, на какой стадии находится бетон (Хотя отпускная прочность продукции должна быть 80% от требуемой). Если вы купите блоки и сразу начнете строительство до окончания процесса начального затвердевания, произойдет усадка бетона, что деструктивно повлияет на конструкцию дома.

Кроме всего прочего, неавтоклавный пенобетон имеет низкую паропроницаемость. Влага, задерживается и накапливается в жилом помещении и условия проживания становятся некомфортными.

Кладка неавтоклавного газобетона и пенобетона осуществляется на раствор — соответственно возникают мостики холода и теплосопротивление стен сокращается до 20%.

Из-за «кустарного» производства пенобетон плохо поддаётся обработке: крошится и скалывается из-за неравномерного распределения пузырьков газа в материале, что требует в свою очередь дополнительных затрат на отделку.

Коэффициент морозостойкости у неавтоклавного пенобетона равен F25-F35 циклам — это количество цикличных перепадов температур, которое может выдержать материал в насыщенном водой состоянии без существенных потерь физических характеристик. F25 – это минимальное требование к стеновым материалам по нормативным документам.

Конечно, строить дом можно из чего угодно: шлакоблоки от отходов производства металла, солома, камни, и даже стеклянные бутылки могут идти в дело. Но если идет речь о современном материале, то его массовое производство невозможно без серьезных вложений в техническую базу предприятия, в автоматику, в лабораторный контроль. Всего этого не хватает полукустарному производству неавтоклавных газобетонов и пенобетонов на территории Сибири. И, более того, мировая строительная практика тоже говорит не в пользу этих материалов. Их сравнительно легкое производство выгодно лишь предпринимателям, которые берутся делать на нем деньги.

30.12.2022

Поздравляем с Новым 2023 Годом и Рождеством!

30.12.2022

Режим работы в новогодние праздники

Информируем о режиме работы шоу-румов СИБИТ 31.12.22 — 08.01.23.

Математическое моделирование и экспериментальное обоснование процесса газовыделения при производстве неавтоклавного газобетона

. 3 апреля 2022 г .; 15 (7): 2642.

дои: 10. 3390/ma15072642.

Евгений М Щербань ¹ , Стельмах Сергей А ¹ , Бескопыльный Алексей ² , Левон Р Маилян ³ , Бесарион Месхи ⁴ , Анатолий Шуйский ⁵ , Никита Бескопыльный ⁶ , Наталья Доценко ⁵

Принадлежности

¹ Кафедра инженерной геологии, оснований и фундаментов, Донской государственный технический университет, 344003 Ростов-на-Дону, Россия.
² Кафедра транспортных систем, Донской государственный технический университет, 344003 Ростов-на-Дону, Россия.
³ Дорожное отделение Донского государственного технического университета, 344003 Ростов-на-Дону, Россия.
⁴ Кафедра безопасности жизнедеятельности и охраны окружающей среды, Донской государственный технический университет, 344003 Ростов-на-Дону, Россия.
⁵ Кафедра технологического проектирования и экспертизы в строительстве Донского государственного технического университета, 344003 Ростов-на-Дону, Россия.
⁶ Кафедра аппаратной и программной инженерии, Донской государственный технический университет, 344003 Ростов-на-Дону, Россия.

PMID:
35407974
PMCID:
ПМС
61
DOI:
10. 3390/ma15072642

Бесплатная статья ЧВК

Щербань Евгений М и соавт.

Материалы (Базель).

2022 .

Бесплатная статья ЧВК

. 3 апреля 2022 г .; 15 (7): 2642.

дои: 10.3390/ma15072642.

Авторы

Принадлежности

¹ Кафедра инженерной геологии, оснований и фундаментов, Донской государственный технический университет, 344003 Ростов-на-Дону, Россия.
² Кафедра транспортных систем, Донской государственный технический университет, 344003 Ростов-на-Дону, Россия.
³ Дорожное отделение Донского государственного технического университета, 344003 Ростов-на-Дону, Россия.
⁴ Кафедра безопасности жизнедеятельности и охраны окружающей среды, Донской государственный технический университет, 344003 Ростов-на-Дону, Россия.
⁵ Кафедра технологического проектирования и экспертизы в строительстве Донского государственного технического университета, 344003 Ростов-на-Дону, Россия.
⁶ Кафедра аппаратной и программной инженерии, Донской государственный технический университет, 344003 Ростов-на-Дону, Россия.

PMID:
35407974
PMCID:
PMC
61
DOI:
10.3390/ma15072642

Абстрактный

Широкое использование газобетона в строительстве привело к появлению множества видов и составов. Однако дополнительные исследования должны восполнить теоретические пробелы в явлении газовыделения при формировании структуры газобетона. На основе теоретического анализа и экспериментальных исследований в статье предложена математическая модель процесса набухания, основанная на физико-химических закономерностях конвекции и молекулярной диффузии водорода из смеси и условиях набухания, осаждения и стабилизации смеси. Предложен усовершенствованный способ изготовления газобетона, заключающийся во введении предварительно гидратированного в течение 20-30 мин цемента в состав газобетонной смеси и обеспечивающий улучшение газоудерживающей способности и повышенное набухание смеси, снижение средней плотность газобетона до 29% и улучшение теплозащитных свойств до 31%. При этом наблюдается небольшая динамика снижения прочностных свойств газобетона, что подтверждается повышенным коэффициентом конструктивной добротности (КСК) до 13 %. В результате получен газобетон, отвечающий требованиям экологичности и обладающий улучшенными механическими и физическими характеристиками. Экономическая эффективность заключается в снижении себестоимости производства газобетона и строительства в целом примерно на 15%.

Ключевые слова:

газобетон; средняя плотность; пенообразователь; отравление газом; припухлость; теплопроводность.

Заявление о конфликте интересов

w3.org/1999/xlink» xmlns:mml=»http://www.w3.org/1998/Math/MathML» xmlns:p1=»http://pubmed.gov/pub-one»> Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Цифры

Рисунок 1

Структурно-логическая блок-схема…

Рисунок 1

Структурно-логическая блок-схема учебного плана.

фигура 1

Структурно-логическая блок-схема учебного плана.

Рисунок 2

Образцы ( и ) и…

Рисунок 2

Образцы ( а ) и устройство ( б ) для испытания газобетона…

фигура 2

Образцы ( а ) и устройство ( б ) для испытания газобетона на теплопроводность.

Рисунок 3

Устройство для регистрации параметров…

Рисунок 3

Прибор для регистрации параметров газовыделения и набухания газобетона…

Рисунок 3

Прибор для регистрации параметров газовыделения и набухания газобетонных смесей ПГВ-2А: ( а ) фото; ( б ) принципиальная схема ПГВ-2А; ( c ) Схема соединения нагревательного элемента и мешалки реакционного сосуда.

Рисунок 3

Устройство для регистрации параметров…

Рисунок 3

Прибор для регистрации параметров газовыделения и набухания газобетона…

Рисунок 3

Рисунок 4

Кинетика набухания…

Рисунок 4

Кинетика набухания газобетонной смеси (моделирование): 1–6 – номера опытов.

Рисунок 4

Кинетика набухания газобетонной смеси (моделирование): 1–6 – номера опытов.

Рисунок 5

Кинетика структурообразования…

Рисунок 5

Кинетика структурообразования межпорового вещества газобетонной смеси (сплайн…

Рисунок 5

Кинетика структурообразования межпорового вещества газобетонной смеси (сплайн-аппроксимация): ( a ) предельное напряжение сдвига; ( b ) пластическая вязкость; ( c ) прочность пластика.

Рисунок 6

Влияние предварительной гидратации…

Рисунок 6

Влияние предварительной гидратации вяжущего на реологические характеристики…

Рисунок 6

Влияние предварительной гидратации вяжущего на реологические характеристики межпорового материала (1 — беспористая смесь контрольного состава; 2 — беспористая смесь на предварительно гидратированном вяжущем): ( а ) предельное напряжение сдвига; ( b ) пластическая вязкость; ( c ) пластическая прочность.

Рисунок 7

Кинетика ( a )…

Рисунок 7

Кинетика ( a ) набухания смеси; ( b ) газодиффузионный…

Рисунок 7

Кинетика ( a ) набухания смеси; ( б ) газодиффузионный из смеси, с предварительно гидратированным цементом.

См. это изображение и информацию об авторских правах в PMC

Цитируется

Будущие тенденции в передовых материалах и процессах.
Визуряну П.
Визуряну П.
Материалы (Базель). 2022 21 сентября; 15 (19): 6554. дои: 10.3390/ma15196554.
Материалы (Базель). 2022.
PMID: 36233886
Бесплатная статья ЧВК.

использованная литература

1. Шарафутдинов Э., Шон К.-С., Чжан Д., Чунг К.-В., Ким Дж., Багитова С. Число морозостойкости для оценки морозостойкости и оттаивания неавтоклавных газобетонов, содержащих грунт гранулированный доменный Шлак и микрокремнезем. Материалы. 2019;12:4151. дои: 10.3390/ma12244151.
  —
  DOI
  —
  ЧВК
  —
  пабмед
1. Ван К.-Л., Ни В., Чжан С.-К., Ван С., Гай Г.-С., Ван В.-К. Приготовление и свойства ячеистого бетона автоклавного твердения с использованием угольной пустой породы и железорудных хвостов. Констр. Строить. Матер. 2016; 104:109–115. doi: 10.1016/j.conbuildmat.2015.12.041.
  —
  DOI
1. Cai L. , Ma B., Li X., Lv Y., Liu Z., Jian S. Механические и гидратационные характеристики автоклавного ячеистого бетона (AAC), содержащего хвосты железа: влияние содержания и крупности. Констр. Строить. Матер. 2016; 128:361–372. doi: 10.1016/j.conbuildmat.2016.10.031.
  —
  DOI
1. Пэн Ю., Лю Ю., Чжан Б., Сюй Г. Приготовление автоклавного ячеистого бетона с использованием графитовых отходов в качестве альтернативного источника кремнезема. Констр. Строить. Матер. 2021;267:121792. doi: 10.1016/j.conbuildmat.2020.121792.
  —
  DOI
1. Рафиза А. Р., Фазлизан А., Тонгта А., Асим Н., Нурашикин М.С. Физические и механические свойства автоклавного газобетона (АГБ) с переработанным АГБ в качестве частичной замены песка. Здания. 2022;12:60. doi: 10.3390/здания12010060.
  —
  DOI

Неавтоклавный газобетон (NAAC)

Что такое неавтоклавный газобетон

Газобетон неавтоклавный – материал класса легких бетонов, содержащий поры, а в качестве компонентов – цемент, песок, негашеную известь, алюминиевую пудру и воду. Высокая несущая способность, высокий уровень тепло- и звукоизоляции, огнестойкость, простота в обработке и экономические преимущества делают неавтоклавный газобетон востребованным и востребованным строительным продуктом, несмотря на то, что он имеет пористую и малоплотную структуру.

При взаимодействии негашеной извести с водой выделяется большое количество тепла, которое затем при соединении с алюминиевой пудрой выделяет водород. Пузырьки газа (частицы), выделяемые алюминиевой пудрой в мелких частицах пыли, вызывают подъем пены для заливки пенобетона, в результате чего ее основной характеристикой является микропористая структура. В результате образования гидросиликата кальция и гидросиликата алюминия начинается процесс твердения.

После заливки формовочные тележки оставляют затвердевать в помещениях с постоянным температурным контролем.

Достигнув твердости при резании через 3-4 часа, газобетон принимается на раскройные столы, где режется до нужных размеров.

Теплопроводность, звукопроводность и механическая прочность газобетона изменяются в зависимости от увеличенного или уменьшенного количества пор на нем. Количество пор в неавтоклавном газобетоне варьируется в зависимости от количества алюминиевой пудры и качества извести, добавляемой в смесь.

Таким образом, качество ингредиентов должно быть известно для образования желаемого количества пор.

Почему неавтоклавный газобетон

-Не следует подвергать бетонные блоки термической обработке в печах с паром при высоких температурах.

— Продукты NAAC относятся к огнеупорным строительным изделиям класса A1.

— Обеспечивает экономию энергии до 80% по сравнению с обычным автоклавным газобетоном.

— Обладает высокими показателями теплоизоляции.

-Возможна установка модульных переносных установок.

— Не требует больших производственных площадей. Возможно производство на небольших площадях.

— Имеет более низкий уровень первоначальных инвестиционных затрат.

— Не требует круглосуточного непрерывного производства.

— Имеет те же значения прочности на сжатие, что и обычный автоклавный газобетон (AAC).

-Возможность производства сборных легких строительных изделий всех желаемых размеров.

Неавтоклавный и автоклавный газобетон: плюсы и минусы

Можно выделить следующие плюсы автоклавного и неавтоклавного газобетона в строительстве:

Теперь рассмотрим минусы газобетона:

Основные минусы неавтоклавного газобетона.

Математическое моделирование и экспериментальное обоснование процесса газовыделения при производстве неавтоклавного газобетона

Принадлежности

Авторы

Принадлежности

Абстрактный

Заявление о конфликте интересов

Цифры

Похожие статьи

Цитируется

использованная литература

Неавтоклавный газобетон (NAAC)

Что такое неавтоклавный газобетон

Почему неавтоклавный газобетон