Технологические проблемы пенобетона. Состав нанобетон
Пенобетон в домашних условиях
Введите ваш запрос для начала поиска.
В статье расскажем о производстве пенобетона в домашних условиях. Поговорим о технологии производства пенобетона, его преимущества и недостатки. Фото и видео процесса.
Пенобетон является популярным строительным материалом, как у крупных организаций, так и у частных потребителей. Его область применения довольно обширна. Из данного материала изготавливают блоки, применяемые при возведении наружных стен зданий и межкомнатных перегородок. Пенобетонная смесь востребована в монолитном домостроении, при заполнении пустот в траншейных и межплитных полостях, при создании теплоизоляционных слоев на крышах или при формировании стяжек на полу.
Пенобетон: свойства и характерные особенности материала
Пенобетон относится к группе ячеистых бетонов. В его составе содержатся цемент, песок, пенообразователь и вода. Для классической технологии производства пенобетона характерно смешивание цементно-песчаного раствора с пенообразователем, который предварительно изготавливается в пеногенераторе.
Пенообразователь имеет синтетическое или натуральное происхождение. Второй тип компонента более предпочтителен, так как в результате получается экологичный и безопасный материал, имеющий плотную межпоровую перегородку.
Готовая пенобетонная смесь используется в ее жидком виде или поступает на последующее производство блоков. Последние отличаются по методу изготовления: резанные (массив пенобетона режется по заданным параметрам) или формованные (смесь заливается в специальную форму с ячейками).
Состав пенобетона можно менять, добавляя керамзит, щебень, мраморную крошку, полистирол и другие заполнители. Таким образом, можно добиться интересного материала, обладающего декоративными свойствами с не менее низкими показателями качества.
Какими достоинствами обладает пенобетон?
- Качественный пенобетон практичен и надежен. При низкой плотности материал имеет достаточно высокую прочность на сжатие.
- Показатель теплоизоляции выше в 3 раза, чем у кирпича и в 6 раз, чем у тяжелого бетона. Это позволяет снизить расходы на обогрев помещения, сэкономить материальные затраты.
- Пенобетон не горюч, при нагреве не выделяет токсичных веществ, едкого дыма. Стена, толщиной 15 см, способна противостоять пожару не менее 4-х часов.
- Блоки из пенобетона имеют низкий вес. Такое преимущество позволяет упростить работу с материалом, сократить сроки строительства, снизить нагрузку на фундамент.
- Затвердевший пенобетон хорошо поддается сверлению, штроблению, пилению. Дизайнеры любят работать с этим материалом, так как из него легко создаются различные формы с архитектурной выразительностью.
- Качественная продукция из пенобетона имеет прямую поверхность и ровные грани. Благодаря этому кладка из блоков осуществляется на специальный клеящий состав. Толщина слоя снижается, соответственно можно избежать «мостиков холода».
- Большая часть структуры материала состоит из пор, поэтому при изготовлении данной продукции требуется меньшее количество цемента, нежели при бетоне.
И все-таки есть недостатки
На каждый строительный материал необходимо смотреть объективно, поэтому стоит упомянуть некоторые недостатки пенобетона. Его внешний вид не совсем пригляден, поэтому, построенное здание из пенобетона, требует дополнительных фасадных работ.
Пористый материал легко поглощает влагу из воздуха. Если здание с использованием пенобетона не отапливать зимой, то его отсыревание будет неизбежно. В связи с этим возможны деформативные проявления на стенах или стяжке пола. Рекомендуется осуществлять защиту стен влагозащитными материалами, а фундамент отделить слоем гидроизоляции.
К недостаткам пенобетона можно отнести и трудности с крепежами. Для того чтобы повесить массивный предмет на стену приходиться идти на разные ухищрения. В дело идут специальные анкеры, саморезы, монтажная пена, различные крепежи.
На строительном рынке существует много кустарных компаний, изготавливающих данный материал, так как сама технология производства пенобетона несложна и не затратна по себестоимости. Неправильные пропорции, нарушение процесса, низкое качество исходных компонентов приводят к получению низкосортной продукции, на которую вряд ли будет дана гарантия.
Как изготовить пенобетон в домашних условиях?
Возможно ли в домашних условиях изготовить качественный пенобетон? Имея достаточно просторное помещение, хорошую оснащенность оборудованием, и соблюдая правильные пропорции компонентов можно получить недорогой строительный материал.
Для этого как минимум требуется пеногенератор, бетоносмеситель, компрессор. На рынке широко представлено оборудование как российских, так и зарубежных производителей, модели которых различаются между собой производительностью, дополнительными функциями. Например, барабаны для смешивания бетона имеют вместимость от 60 до 240 литров.
Оптимальным вариантом для получения пенообразователя является автоматизированная установка, оснащенная вентилями для регулирования плотности пены. Как правило, установки оборудованы колесиками, позволяющими безпроблематично передвигать их с одного места в другое.
Существуют компактные установки, способные не только «взбивать» пену до необходимой консистенции, но и перемешивать ее с цементно-песчаным раствором. Современные модели оснащены шлангами, позволяющими подавать смесь на расстояние до 30-40 метров в длину и до 20 метров в высоту. Такое оборудование не может работать в зимних условиях, минимальная температура окружающего воздуха должна составлять не ниже 10 градусов. Тогда замешиваемый пенобетон сохранит свои качественные свойства.
Для получения блоков дополнительно потребуются формы, которые можно приобрести в специализированных компаниях или самостоятельно сколотить их из фанеры. Не стоит забывать о шлангах-рукавах, воронках, различных инструментах.
Какой состав пенобетона является оптимальным?
Правильная пропорциональность компонентов в составе пенобетона влияет на конечный результат прочности и плотности материала. Например, для того чтобы получить кубометр материала плотностью 800 кг/м3 необходимо следующее количество компонентов:
- цемент М500 – 330-360 кг
- песок с максимальной фракцией 2 мм – 280-300 кг
- пенообразователь – 0,5-0,6 кг
- вода – 250 л
Данный состав пенобетона не является нормативным. Такие характеристики материалов как прочность, влажность, насыпная плотность влияют на их количество при замешивании смеси. Специальные добавки, ускоряющие твердение бетона или повышающие пластичность смеси, также сказываются на пропорциях составляющих компонентов.
Для тех, кто не желает взвешивать инертные материалы по отдельности можно использовать их соотношение в частях. То есть песок и цемент добавляются практически в равных пропорциях, а пенообразователь – 4-5 грамм на каждый килограмм вяжущего.
Как происходит процесс изготовления пенобетона в домашних условиях?
В пеногенераторе замешивается концентрат пенообразователя и небольшое количество воды. Пенообразователь можно купить в готовом виде у производителей или самостоятельно изготовить его. Для этого смешивают 150 гр. едкого натра, килограмм канифоли и 60 гр. столярного клея. Смешивание компонентов должно осуществляться до получения однородной массы. Соединяя ее с водой в пеногенераторе, получают натуральный пенообразователь. Хорошее качество данного компонента определяется устойчивостью структуры до момента схватывания пенобетона. То есть в течение 2-3 часов пена не должна отделять жидкость, оседать и расслаиваться.
В бетоносмесительной установке смешиваются цемент, песок и вода. Необходимо учитывать влажность заполнителей. При их высокой влажности количество воды пропорционально уменьшается. Необходимо использовать чистый песок, не имеющий примесей глины и комков ила. Загрязненный материал приведет к ухудшению качественных показателей пенобетона. Вода также должна быть чистой, без ржавчины и кислот и солей.
К промешанному цементно-песчаному раствору через «рукав» добавляется подготовленный пенообразователь. Смесь тщательно перемешивается в течение 4-5 минут, если необходимо добавляются отвердитель и пластификатор. Данные компоненты добавляются в процентном количестве от цемента и, как правило, этот показатель составляет 0,2-0,6%.
Имея компактную бетономешалку объемом 160 литров, кубометр качественной пенобетонной смеси можно получить буквально за полчаса. При этом ее себестоимость обойдется дешевле, нежели покупка в производственной компании.
Пенобетон своими руками ВИДЕО
stroy-masterden.ru
Производство пенобетона
Производство пенобетона
Способ приготовления формовочных пенобетонных масс зависит от принятой технологии и вида применяемого пенообразователя. Производство пенобетона, независимо от метода вспенивания, основано на получении гетерогенной системы газ-жидкость-твердое (создание ячеек или пузырьков в цементно-песчаной смеси) и может быть организовано несколькими способами.
При выборе способа производства пенобетона следует исходить из того, какие характеристики заданы для материала, от возможности предприятия в приобретении необходимого оборудования, а также от вида сырьевых материалов и ряда других исходных условий организации производства.
В технологии изготовления пенобетонных смесей могут быть использованы дополнительные операции, направленные на оптимизацию гранулометрического состава компонентов сырьевой смеси, регулирование пористой структуры смеси, одновременное применение пено- и газообразователей, комплексное использование ПАВ с пластифицирующим эффектом и функциональных добавок, например, ускоряющих структурообразование при твердении вяжущего или стабилизирующих структуру пенобетонной смеси.
Ингредиенты для изготовления пенобетона
Основой для пенобетона служит цемент. Производители пеноблоков используют российские и иностранные марки цемента. Для пенобетона лучше всего подходят отечественные портландцементы марок 500 - 600-Д0 и 500-Д20, из импортных вариантов можно применять 42,5R и 52,5R. Чтобы сэкономить цемент, можно добавлять в смесь золу-унос. При её использовании можно снизить количество используемого цемента до 30% без значительных потерь качества конечной продукции
Песок, применяемый в создании пенобетона, может быть кварцевый, речной или мытый. Максимальный модуль крупности не должен превышать единицу для мытого песка, для речного модуль не выше 0,7, для кварцевого – 0,3.
Применяемую для создания раствора воду желательно подогревать, чтобы пенобетон быстрее схватывался. Также предпочтительно использовать мягкую воду. Для смягчения воды некоторые производители добавляют в раствор жидкое стекло, но это противоречит экологическим стандартам.
При производстве по баротехнологии чаще всего применяют синтетические пенообразователи. В классической технологии наоборот, применяются, в основном, натуральные компоненты. Органическая пена заметно повышает прочность пенобетонных блоков. Синтетические пенообразователи такого эффекта не дают.
Дополнительно в состав пенобетона добавляют полипропиленовую фиброволокно. Можно добавлять и базальтовую или полиамидную, но полипропиленовая намного экономичнее. Можно добавить и щелочестойкое стекловолокно, но оно на порядок менее эффективно.
Для скорейшего схватывания пенобетонной массы и для быстрой распалубки допускается добавление хлористого кальция, повышающего выделение тепла на 20%.
Технологии производства пенобетона
Производство пенобетонной смеси осуществляется применением технологий: классическая, баротехнология, поризационная и сухой минерализации.
Производство пенобетона с применением пеногенератора (классическая)
В классической технологии предварительно приготовленную технологическую пену смешивают при низких оборотах с цементным тестом или цементно-песчаным раствором и получают ячеистобетонную смесь. Концентрат пенообразователя и часть воды дозируют по объему, затем их смешивают с получением рабочего раствора пенообразователя. Рабочий раствор пенообразователя поступает в пеногенератор для получения пены. Вторую часть воды дозируют по объему, цемент и песок - по массе и из них изготавливают растворную смесь. В пенобетоносмеситель подается пена из пеногенератора и растворная смесь. Пенобетонная смесь, приготовленная в пенобетоносмесителе, насосом транспортируется к месту укладки в формы или монолитную конструкцию.
Этапы производства пенобетона с применением пеногенератора:
1) Подготовка сырья. Для производства пенобетона используется пенообразователь, портландцемент, немолотый мелкий песок, вода температурой до + 25 °С. В зависимости от рецептуры и марки будущего пенобетона, применяют и специальные готовые добавки — ускоритель застывания (для производства пенобетона при температуре выше + 30 °С или ниже + 15 °С), фиброволокно, керамзит и т.д.
2) Приготовление пены. Предварительно разведенный водой пеноконцентрат поступает в пеногенератор. Здесь он вспенивается под воздействием сжатого воздуха и, с помощью давления компрессора, выходит через трубу, генерирующую пену, в смеситель. Фактуру пены можно регулировать специальными вентилями выхода из трубы от самых небольших (меньше 0,1 мм) до крупных пор.
3) Производство пенобетонной смеси. В смеситель засыпается песок, затем цемент, смесь тщательно перемешивается (от равномерного распределение песка в цементе зависит качество будущего пенобетона). После смесь затворяется водой, вымешивается до получения пластичной однородной массы. По шлангу из пеногенератора в смеситель добавляется пена, 2 - 3 минуты активно перемешивается с цементно-песчаной субстанцией.
Баротехнология производства пенобетона
Самая дешевая (недорогое оборудование, меньше затрат по времени) и распространенная технология в России производства пенобетона. Сущность способа заключается в поризации под избыточным давлением смеси всех сырьевых компонентов в высокоскоростном пенобаросмесителе. Концентрат пенообразователя и воду дозируют по объему, цемент и песок - по массе (или дозируется по массе специально изготовленная сухая смесь из сухого пенообразователя, цемента и песка). Все компоненты подают в пенобаробетоносмеситель, куда компрессором нагнетается воздух, создавая внутри давление. По этому способу в смесь вводят воздухововлекающие добавки ПАВ и применяют специальный герметичный смеситель.
Пенобетонная смесь, полученная в пенобаробетоносмесителе, под давлением транспортируется из смесителя к месту укладки в формы или монолитную конструкцию, где в результате перепада давлений происходит её вспучивание.
Существенными недостатками баротехнологии производства пенобетона является низкая прочность изделий, полученных данным способом. Снижение данного показателя происходит из-за добавления большого количества воды в состав затворения при производстве. Если же уменьшить количество жидкости, тогда не будет происходить полноценная гидратация цемента.
Используемое оборудование: два основных вида российских установок Санни и Фомм-Проф. Установка Санни предусмотрена для производства пенобетонной смеси без участия пеногенератора. Объем выпускаемой продукции колеблется от 20 до 40 м³ в сутки. Плюсами Санни является ее относительная дешевизна и простота в использовании. К минусам можно отнести большие затраты на пенообразователь, малые объемы производства и худшее качество продукции.
Установка Фомм-Проф. Принцип работы заключается в применении классического способа. Белковый пенообразователь идет в качестве добавки. Сначала смешивается вода, цемент и песок, в получившийся цементный раствор добавляется пена из пеногенератора. Получаемый пенобетон отличается своей прочностью и хорошим качеством, а также соответствует ГОСТу. Выпускаемый объем продукции в сутки составляет от 60 м³ и более.
Поризационная технология производства пенобетона
Поризационная технология основана на смешивании в маленьком высокоскоростном смесителе цементно-песчаного раствора и пены. Применяется для заливки непосредственно у места его заливки: на объекте, в пол, пустоты, крышу. Процессы приготовления исходного раствора и его поризация разнесены во времени и в пространстве. Происходит более качественная гидратация вяжущего, отсутствуют следы пенообразователя в исходном растворе. Только на поризаторах возможно получение сверхлегких пеноматериалов в промышленных масштабах с повышенными прочностными характеристиками.
Для приготовления используются мобильные установки (отдельно готовится раствор из песка и цемента, насосом подается вода, поризатор изготовляет пену, которая вмешивается в раствор и готовая смесь пенобетона через шланг заливается в подготовленную форму для застывания).
Технология сухой минерализации
Технология сухой минерализации заключается в предварительном приготовлении низкократной пены c ее последующей совмещении с сухой цементно-песчаной смесью. Эта технология хороша возможностью работать на низком водотвердом отношении В/Т (менее 0,5) и низком содержании пенообразователя (0,2 - 0,4% от массы вяжущего) без потери качества. Сложный процесс пеногенерации существенно упрощается - низкократную пену просто приготовить на любом примитивном оборудовании. Плотность пенобетона легко регулируется количеством пенообразователя и кратностью пены.
Основной трудностью промышленного применения этой технологии является необходимость предварительного помола цементно-песчаной смеси. Эту проблему удается решить некоторыми практическими приемами, что делает технологию вполне применимой при монолитных заливках на объекте.
При монолитных работах по методу сухой минерализации чаще всего используют кавитационные или баро-кавитационные смесители. Разумеется, технология сухой минерализации требует своего состава компонентов и иного регламента замесов.
В качестве пенообразователя для технологии сухой минерализации рекомендуется применение смолы древесной омыленной; иногда необходимо применять синтетический пенообразователь.
Вы смотрели: Производство пенобетона
Поделиться ссылкой в социальных сетях
Оставить отзыв или комментарий
stroykaa.ru
Состав пенобетона: особенности газопенобетона и гипсопенобетона
Прежде чем взяться за строительство дачного домика большинство хозяев долгое время ломают голову над подбором строительного материала. На выбор современного застройщика представлен широчайший ассортимент самых разнообразных продуктов, начиная от привычных керамических и силикатных кирпичей, и до таких материалов, как пенобетонные блоки. Причем, состав пенобетона для создания таких блоков также может быть разным.
Следует отметить, что блоки от различных производителей также могут отличаться не только по стоимости, но и по качественным характеристикам. К примеру, Аэрок пенобетон обладает непревзойденными показателями устойчивости к внешним воздействиям.
Пенные блоки
Что такое пенобетон
Основные отличия ячеистых блоков
Пенобетон или пеноблок представляет собой камень пористой структуры, который является разновидностью ячеистых бетонов.
Обратите внимание!Зачастую пенобетон и газобетон считают одним и тем же материалом, но такое суждение в корне неверно.
Основные различия данных бетонов кроются в:
- Названиях;
- Методе изготовления:
- В составе пенобетона присутствует приготовленная заранее пена;
- Пористость газоматериала обусловлена выделением водорода в ходе химических реакций;
Обратите внимание!Существует также газопенобетон, который является результатом соединения двух данных методов создания блоков пористой структуры.
- Структурах:
- Газоблоки состоят из множества открытых сквозных пор;
- Ячеистость пенного материала создана множеством закрытых пор.
Состав
Пеноблоки представляют собой материал не просто пористый, а дышащий, способный сохранять основные микроклиматические параметры не хуже, чем натуральная древесина. Пенобетон – теплоизоляционный материал с прекрасными параметрами прочности и устойчивости.
Согласно требованиям ГОСТа на ячеистые бетоны под номером 25485, смесь для изготовления пенных блоков должна состоять из следующих ингредиентов:
- Портландцемент выступает в роли вяжущего вещества в растворе. Согласно нормативной документации в портландцементе для приготовления пенобетона силиката кальция должно быть менее 80%;
На фото – портландцемент
- В пенообразователь таких составов включается:
- Сосновая канифоль;
- Костный клей;
- Мездровый клей;
- Натр едкий технический;
- Вода, которая должна полностью отвечать требованиям ГОСТа под номером 23732;
- Песок, участвующий в таких растворах, должен состоять из кварца на 75%, а глинистые и илистые включения в нем не должны превышать 3%.
Обратите внимание!Помимо песка при изготовлении раствора использованы и иные наполнители.Так, например, при участии керамзита можно получить керамзитопенобетон.
Вспененный материал для пенобетона
В зависимости от того на какой основе изготавливается пенообразователь выделяют 2 основных вида таких веществ:
- Синтетический. Применение такого пенообразователя позволяет получать изделия, цена которых максимально низка, но при этом качественные характеристики и прочность остаются на высоте;
- Натуральный. Такое вещество является полностью безопасным экологически. Блоки с его применением получаются прочными благодаря тому, что обладают более толстой перегородкой между опорами.
Совет. Инструкция по грамотному подбору материала для строительства предусматривает также учет типа пенообразователя, примененного в процессе изготовления.
Различные марки пенобетона, помимо перечисленных основных компонентов, могут содержать дополнительные вещества:
- Волокно, армирующее полипропиленовое, или фиброволокно ВСМ. Такой компонент используется для того, чтобы повысить показатели прочности изготавливаемого материала;
- Зола, являющаяся результатом горения твердого топлива теплоэлектростанций. Данная зола представляет собой мелкозернистую массу, фракции которой могут быть меньше микрона, а самые большие частицы обладают размером в 0,14 мм.
Основные характеристики и виды блоков
Основные виды и размеры
В зависимости от того какие пропорции основных компонентов состава используются при приготовлении смеси, можно получить пеноблок или гипсопенобетон, наделенный совершенно различными характеристиками.
Обратите внимание!Если при создании пеноблоков своими руками уменьшить количество песка в составе, то прочность материала заметно увеличится.
Существуют несколько классификаций данного материала в зависимости от следующих факторов:
- По плотности материала:
Пенный заливной фундамент
- Конструкционно-теплоизоляционный, используемый для сооружения перегородок и несущих поверхностей. Марки такого материала D500- D900;
- Теплоизоляционный, используемый для выполнения теплоизоляции поверхностей. Марки такого типа материала D300- D500;
- По теплопроводности:
- Конструкционные блоки наделены теплопроводностью в пределах 0,29-0,38 Вт/м*град. Данный показатель меньше чем у кирпича из глины;
- Конструкционно-теплоизоляционные блоки обладают проводимостью тепла от 0,15 до 0,29 Вт/м*град;
- Теплоизоляционные блоки обладают проводимостью тепла в пределах 0,11-0,16 Вт/м*град;
- По методу изготовления:
- Резанный. В данном случае готовый большой массив материала разрезается с помощью специализированного оборудования на куски определенной геометрии;
- Формовой. В данном случае жидкий пенобетон сразу разливают по специализированным формам с перегородками;
Форма для заливки материала
- По методу застывания раствора:
- Автоклавный пенобетон застывает в автоклаве, где для этого создаются оптимальные условия;
- Неавтоклавный метод предполагает застывание раствора в естественных условиях.
В заключение
Блоки пенного материала
Состав пенобетона — это набор основных ингредиентов и добавок, которые позволяют наделять строительный материал прекрасными показателями прочности, морозоустойчивости, влагонепроницаемости т.д. Поэтому вы сами вольны выбирать именно тот блок, который подойдет для ваших целей максимальным образом.
А видео в этой статье позволит вам ознакомиться с еще большим количеством информации по данной теме.
masterabetona.ru
Как правильно выбрать пенобетон
Очень важно правильно выбрать качественный материал для строительства, и при этом не выйти за рамки своих финансовых ресурсов. Иначе вы получите долгострой, окончание которого теряется в необозримом будущем, или будете вынуждены брать банковский кредит, погашение которого ничуть не ближе. А при поспешном, неоправданном с технической стороны, выборе ячеистого бетона вы получите «быстроразвал» сооружения, трещины в стенах зданий и другие нехорошие момента, например, отвратительную теплоизоляцию.
Современные производители, новые технологии, недорогие станки и оборудование – и вот уже пенобетон начинают изготавливать в небольших частных цехах и даже в гаражах. На реализацию, помимо обычных и привычных кирпича, шлакоблока, бетонных конструкций и изделий, древесины предлагают огромный выбор стеновых строительных материалов из ячеистого бетона. Именно он, благодаря целому ряду отличных характеристик, в последнее время завоевывает все большую популярность среди индивидуальных застройщиков. Пенобетон обладает достаточной прочностью, которая с течением времени не ослабевает, а, наоборот, усиливается. Отличные теплоизоляционные и шумопоглощающие качества пенобетона удачно сочетаются с его экологической чистотой и высокой огнестойкостью. Чтобы понять, как в одном материале удалось соединить столько положительных качеств, давайте вкратце ознакомимся с технологией его производства.
Из чего делают пенобетон
Пенобетон получают в результате вспенивания раствора, состоящего из песка и цемента, в специальном баросмесителе или путем смешивания раствора с заранее приготовленной пеной. В качестве связующего компонента в растворе обычно используется портландцемент М400 или М500, который смешивается в нужной пропорции с промытым кварцевым песком без примесей. Затем добавляется чистая вода, и полученная смесь тщательно перемешивается до получения однородной массы нужной густоты.
Для быстрого получения качественной пены в раствор добавляются специальные добавки – пенообразователи, которые изготовлены на основе натуральных веществ, таких как сосновая канифоль, мездровый или костный клей. Применение этих природных пенообразователей позволяет получить однородную структуру материала с прочными перегородками между порами. Благодаря отсутствию в составе такого пенобетона химически активных веществ, он абсолютно безвреден и полностью соответствует санитарным нормам и требованиям. Этот аспект тоже должен быть учтен при выборе стройматериала.
Для улучшения качества и увеличения прочности ячеистого бетона в его состав может быть добавлено полипропиленовое волокно, которое исполняет роль своеобразной арматуры, что существенно увеличивает прочность на сжатие. Применение мелких отходов сгорания твердого топлива (размер частичек 0,1 – 0,12 мм) увеличивает твердость и плотность пенобетона при экономии цемента до 30%.
Вместо натуральных пенообразователей могут применяться аналогичные составляющие на основе синтетических веществ. Их использование уменьшает себестоимость (а значит и рыночную стоимость) конечного продукта, но негативно сказывается на его качестве. Существенно снижается прочность, так как перегородка между порами получается тоньше. Пенобетон, изготовленный с использованием пенообразователей на синтетической основе, имеет IV класс опасности, что делает нежелательным применение его для строительства жилых помещений в связи с возможным риском для здоровья людей. Обращайте внимание!
Характеристики пеноблоков
Плотность пенобетона обозначается буквой D и числовым индексом от 400 до 1200. Она находится в прямой зависимости от соотношения раствор/пена. Это значит, что изменение этого соотношения приводит к изменению плотности материала. Чем выше плотность пенобетона, тем он прочнее и более теплопроводный, и наоборот. От преобладания тех или иных качеств зависит область применения материала той или иной плотности:
- D400 – D500 используется как теплоизоляционный материал;
- D600 – D1000 конструкционно-теплоизоляционные блоки, применяются для строительства стен с низкой теплопроводностью, неподверженных большой нагрузке;
- D1100 –D1200 конструкционные материалы, применяются для строительства несущих стен со средними значениями теплопроводности.
Таким образом, нетрудно сделать следующий вывод: для цоколя и несущих стен лучше всего подойдут изделия из пенобетона плотностью D1100 – D1200, как самые прочные. Однако следует обратить особое внимание на следующий важный момент: поскольку пенобетон обладает довольно посредственной влагоустойчивостью, необходимо тщательно и в полном объеме произвести работы по гидроизоляции наружных стен и цоколя. Для этого на фундамент перед возведением цоколя нужно уложить слой хорошего гидроизоляционного материала, а сам цоколь и наружные стены облицевать материалом с хорошими водоотталкивающими свойствами. Например, облицовочным кирпичом или плиткой, которые, помимо защиты пенобетона от влаги, еще и придадут постройке законченный эстетичный вид.
aquagroup.ru
Технологические проблемы пенобетона - Строительные технологии
Производство эффективного по теплофизическим параметрам пенобетона низких марок по средней плотности является проблемным ввиду сложности обеспечения стабильной тонкодисперсной ячеистой структуры и высокой прочности, зависящих от рецептурно-технологических факторов. Кроме того, ячеистый бетон (пенобетон) неавтоклавного твердения характеризуется повышенной усадкой при высыхании, снижающей его трещино-стойкость. Это сдерживает применение неавтоклавного пенобетона для производства крупногабаритных изделий и в монолитном строительстве.
Увеличение прочности при постоянной плотности может быть достигнуто за счет повышения однородности ячеистой структуры и прочности матрицы пенобетона. В частности, за счет использования эффективных пенообразователей и стабилизаторов структуры пены, повышения активности и разработки новых специальных видов вяжущих веществ, снижения водотвердого отношения, применения химических и высокодисперсных минеральных (микрокремнезема, частиц глинистой фракции и др.) модификаторов, механохимической активации вяжущего вещества. Использование технологических приемов может усложнить технологический процесс, и потому их внедрение должно быть обосновано технико-экономической целесообразностью.
Пена и пенообразователи. Необходимым условием получения пенобетона высокого качества является применение эффективных пенообразователей и технологических приемов, обеспечивающих высокую устойчивость пены в пенобетонной смеси. Одной из основных характеристик устойчивой пленки является се сопротивление механическому воздействию. В качестве такой характеристики Гиббс рассматривает упругость пленки [1]:
E=2·d·γ/d·ln·А, (1)
где А — площадь пленки, γ — поверхностное натяжение.Для двухкомпонентной системы уравнение (1) имеет вид:
E=4·(Г12)2·(d·μ2/d·m2), (2)
где Г12 — поверхностный избыток компонента 2, μ2 — химический потенциал этого компонента и m2— его количество на единицу площади пленки.Качественно Е характеризует способность пленки изменять поверхностное натяжение в момент приложения растягивающего или сжимающего усилия. При растяжении поверхности концентрация поверхностноактивного вещества в пленке падает и соответственно возрастает поверхностное натяжение, препятствующее разрыву пленки. Уравнение (2) показывает, что величина Е может быть большой, только если Г12 и (d·μ2/d·m2) достаточно велики. Это означает, что концентрация пенообразователя должна быть относительно велика, то есть его содержание должно быть оптимальным.Очевидно, что оптимальное содержание пенообразователя является одним из основных факторов, влияющих на строительно-технические свойства (СТС) пенобетона. Так, при недостаточном содержании пенообразователя не будет обеспечиваться требуемая плотность бетона, а при его повышенном расходе может произойти существенное замедление процессов схватывания и твердения цементной системы. Для получения устойчивой пены важно, чтобы пленка не только была упругой (с высоким пределом упругости), но и имела высокую поверхностную вязкость, что уменьшает скорость стекания пленки на границ Плато. Для повышения устойчивости пен в пенобетоне целесообразно использовать стабилизаторы в виде высокодисперсных минеральных компонентов, препятствующих стеканию жидкости с поверхности пленки через границу Плато, а также затворителя с повышенной температурой, ускоряющего схватывание цементной системы и придающего пене в пснобетонной смеси состояние, соответствующее пссвдотвердому. При этом дисперсность стабилизаторов пен минерального типа должна быть максимально высокой. При капиллярном потенциале, превышающем упругость пленки, поверхность жидкости пузырька будет подниматься по капилляру, повышая упругость и устойчивость пленки и препятствуя стеканию жидкости на границу Плато. Поэтому высокодисперсный микрокремнезем с пустотное -тью 60-70% является одним из наиболее эффективных стабилизаторов пены в пенобетонной смеси.
Стекание пленки на границу Плато приводит не только к интегральному снижению прочности, но и к образованию в пенобетоне микрообъемов пониженной прочности, являющихся зародышами разрушения. Это связано с тем, что практически все используемые виды пенообразователей редуцируют твердение цементных систем, снижая их прочность.Таким образом, неоптимальное содержание пенообразователя, отсутствие эффективных стабилизаторов и применение «несвежей» пены будут оказывать влияние не только на устойчивость пенобетонной смеси, но и на темп твердения пенобетона. Поэтому в последние годы получает развитие направление производства ячеистого бетона низкой плотности с использованием комплексного порообразователя (пенообразователь + газо-образователь), обеспечивающего более стабильные технологические и СТС бетона такого класса. Однако образование горбушки является негативным фактором в технологии его производства [2].
Следует отметить, что строгий анализ возможной взаимосвязи факторов, определяющих устойчивость пен, отсутствует. Качественно время жизни пены зависит от скорости утончения пленок и их устойчивости по отношению к испарению и механическим воздействиям, включая колебания, передаваемые через массу пены при разрыве перегородок между’ ячейками и сдвиге стенок соседних ячеек. Основными характеристиками пены, значимо влияющими на СТС пенобетона, являются также кратность и коэффициент ее использования.
Для высококачественного пенобетона необходимо применять пенообразователи с максимальной кратностью, обеспечивающей их минимальное содержание в бетоне. В этом случае при двухстадийной технологии приготовления будет наблюдаться снижение содержания воды и пенообразователя в пенобетоне и улучшение его СТС.
Коэффициент использования пены (КИП) определяется отношением объема пенобетонной смеси к сумме объемов пены и матрицы, взятых до образования означенной смеси. Значение КИП при проектировании состава пенобетона рекомендуется применять равным 0,8 [3]. Однако его фактическое значение составляет 0,55—0,78. Низкое значение КИП приводит к высокому содержанию составляющей, редуцирующей схватывание, твердение, прочность пенобетона. Поэтому выбор эффективных пенообразователей для пенобетона является проблемным и требует своего теоретического и практического развития.
Исследования влияния пластифицирующих добавок 111 и IV групп, обеспечивающих высокую связность и снижение водоотделения цементных систем, показало, что устойчивость пены повышается в 1,3—1,8 раза, а расход пенообразователя снижается на 8-15%. Оптимальное содержание детергента находится на уровне 70—180 г/м3 в пересчете на сухое вещество. При этом обеспечивается получение высокодиспсрсной пены, повышающей тспло-физичсскис свойства пенобетона за счет предотвращения конвективного теплообмена в ячеистой структуре.
В качестве псностабилизагоров применяют раствор животного клея, жидкое стекло, сернокислое железо, лигносульфонаты и другие вещества, а также в виде твердых частиц известь, тонкодисперсный портландцемент, микрокремнезем, высокодисперсные золы ТЭС, тонкомолотые доменные гранулированные шлаки и др. При этом важно, чтобы стабилизаторы минерального типа не только уменьшали скорость стекания жидкости на границу Плато, но и за счет быстрого схватывания переводили пленку в псевдотвердое состояние, предотвращая образование в пенобетоне микрообъемов пониженной прочности.
Для приготовления пенобетона исследованы и разработаны различные виды пенообразователей, отличающиеся требуемым количеством воды (25—50 л) для получения пены на 1 м3 бетона, кратностью (21-37), устойчивостью (2—20 мин) пены и синсрсзисом (6-28 мин). Ранее широко применялись следующие пенообразователи: клееканифольный, смолосапониновый, алюмосульфонафтсновый, гидролизованная кровь (ГК), характеризуемые содержанием в бетоне 2—9 кг/м3, а в последние годы — ниапор, пеностром, окись амина, лаурилсульфат натрия, пожарные пенообразователи, ПБ-2000 и др., расход которых находится на уровне 0,8—1,2 кг/м3.
Таким образом, создание новых и улучшение условий использования уже применяемых пенообразователей, обеспечивающих получение устойчивых тонкодисперсных пен, является одной из наиболее актуальных проблем в технологии пенобетона.
Вяжущие вещества. Для производства пенобетона целесообразно применять высокодисперсные цементы с нормированным дисперсным составом, производимые по замкнутому циклу.
Высокодисперсные частицы вяжущего вещества (для портландцемента удельная поверхность 400—500 м2/кг) будут адсорбироваться на поверхности ячеек пены и препятствовать стеканию жидкой фазы на границу Плато, а также способствовать более высокой скорости схватывания и твердения пенобетона. Высокая реакционная способность вяжущего вещества обеспечит повышенное тепловыделение на ранней стадии твердения пенобетона, будет стабилизировать процесс формирования структуры высокого качества, ускорять темп его твердения. При этом эффективные вяжущие вещества должны иметь относительно короткие сроки схватывания, способствующие стабилизации тонкодисперсной структуры пены в пенобетонной смеси.
Важным фактором получения пенобетона с высокими СТС является применение в его составе пластифицирующих добавок, редуцирующих водосодержание. Вяжущие вещества должны характеризоваться минимальным оптимальным значением содержания пластифицирующей добавки, так как ее интегральное действие с пенообразователем может значимо снизить скорость схватывания и твердения пенобетона. Поэтому для приготовления пенобетона целесообразно применять прочный высокодисперсный портландцемент с низким содержанием минерала С3А, ответственного за оптимальное содержание пластификатора в цементной системе.
Для приготовления пенобетона применяют портландцемент предпочтительно высоких марок ПЦ 500-Д0(Д5), ПЦ 550-Д0; шлакосиликагнос, известково-цементное, гипсовое, магнезиальное вяжущее и др. Однако пенобетон приготовленный с использованием означенных вяжущих веществ, практически во всех случаях имеет негативные аспекты. В частности, общим недостатком является относительно низкая прочность при высокой средней плотности пенобетона. При этом пенобетон, приготовленный с использованием магнезиального вяжущего, характеризуется сложными и продолжительными условиями твердения, гипсобетон может применяться в основном для внутренних работ, силика-топенобетон требует автоклавного твердения и характеризуется относительно низкой долговечностью, шлакосиликатный пенобетон удается получить с наиболее низкой маркой по средней плотности (D150-D200) и высокой прочностью, однако он имеет повышенную трещиностойкость и расположен к высолообразова-нию. Поэтому наибольшее распространение получает портландцементный пенобетон марок по средней плотности D600— D900 относительно низкой прочности. Для обеспечения технологии массового производства эффективного пенобетона марок по средней плотности D250-D400 целесообразно разработать технические требования и организовать выпуск специального вида низкоалюминатного высокопрочного тонкодисперсного портландцемента марок ПЦ600—ПЦ700 и выше. Повышение цен на такой вид цемента компенсируется уменьшением материалоемкости готовой продукции. Кроме того, необходимо расширить исследования по разработке малоусадочного пенобетона без высолов с использованием высокопрочного шлакосиликатного вяжущего прочностью 100-120 МПа.
Заполнители. Производители пенобетона применяют в качестве заполнителя любой вид песка, отвечающий требованиям ГОСТ 8736—93, а также золы ТЭС и другие местные минеральные материалы практически без учета марки по средней плотности, определяющей толщину перегородок его ячеек. При использовании песка, содержащего крупные зерна, превышающие в диаметре толщину перегородок в ячеистой структуре, может произойти ее разрушение с увеличением размера ячеек и ухудшением прочностных и теплофизических характеристик пенобетона за счет конвективного теплообмена (в ячейках размером более 2 мм). Кроме того, в большинстве случаев происходит седиментация таких зерен песка с разуплотнением пенобетона по высоте изделия и ухудшением его качества. Поэтому гранулометрический состав песка для пенобетона должен назначаться с учетом средней плотности пенобетона, а его максимально крупные зерна должны быть не более половины толщины перегородок между ячейками [4]. Необходимость оптимизации гранулометрического состава песка обосновывает целесообразность внедрения ОАО «ВНИИСТРОМ им. П.П. Будникова» в технологию стержневых мельниц для гомогенизации и механической активации минеральных компонентов для пенобетона, измельчающих при этом наиболее крупные зерна песка. Кроме плотных заполнителей в составе пенобетона получает применение вспененный гранулированный полистирол, флотационные свойства которого позволяют повысить устойчивость пенобстонной смеси и СТС пенобетона, снизить его плотность. При этом очевидно, что может наблюдаться ухудшение экологической и пожарной составляющих свойств пенобетона.
Химические модификаторы. Модификацию структуры и СТС пенобетона обычно осуществляют приме-нением пластифицирующих добавок, а также добавок, ускоряющих схватывание, твердение и снижающих усадку цементного камня. Однако применение пластифицирующих добавок, в основном I группы по ГОСТ 24211-91, несмотря на очевидные преимущества (редуцирование водосодержания до 20%, повышение прочности на 35-40%, экономию цемента 10-20%), практически нс получает промышленного внедрения. Это связано в основном с низкой организацией процесса производства изделий, преимущественно стеновых блоков, на технологических линиях малой мощности и отсутствием соответствующих складов и специальных дозаторов добавок.
Для повышения качества пенобетона исследован и получает некоторое применение суперпластификатор С-3, который редуцирует водосодержанис более чем на 20% и практически не замедляет гидратацию минералов клинкера. Однако бетонные смеси, модифицированные С-3, имеют склонность к расслаиванию, а также выделяют защемленный твердой фазой воздух, увеличивающий размер ячеек пены и придающий порам поверхностного слоя капиллярный характер, ухудшая теплофизические и строительно-технические свойства пенобетона.
Применение в технологии бетона пластифицирующих добавок групп «Релаксол», технических лигносуль-фонатов, в том числе «Лигнопана», модифицированных С-3 и других добавок придают им специальные (противо-морозные и др.) свойства. Добавки группы лигносульфо-натов могут быть наиболее эффективными модификаторами цементных систем, в том числе пенобетонных, так как обеспечивают высокую связность бетонной смеси, вовлекая в небольшом количестве воздух, создают замкнутую пористость, повышая морозостойкость бетона, практически предотвращают водоотделение на поверхности свежсотформованных изделий, характеризуются хорошей водоредуцирующей способностью.
Повышенный расход лигносульфонатов вызывает быстрое схватывание цементных систем. Так, начало схватывания цементного теста наблюдается через 12—15 мин, а конец — через 30-50 мин с резким повышением температуры образца. Бетонная смесь для тяжелого бетона с осадкой конуса 22—25 см и расплывом 40—45 см теряет подвижность в течение 15—20 мин. Восстановить исходную вязкость бетонной смеси удается только после введения в ее состав значительного количества воды и пластификатора. Исследования выполнялись на ЖБИ № 13 (Москва). Быстрая потеря вязкости цементных систем связана с тем, что добавка лигносульфонатов, адсорбируясь на поверхности минералов С3А, имеющих наибольшее число дефектов кристаллической решетки, в виде гибссленгмю-ровских слоев с образованием мииелл крупных размеров, блокирует реакцию образования эттрингита. В этом случае образующиеся при гидратации С3А новые поверхности гидроалюминатов кальция (С3АН6) для понижения поверхностной энергии будут адсорбировать лигносуль-фонат в результате поверхностной миграции молекул или ионов, коагулируя цементную систему.
Добавка ЛСТ оказывает стабилизирующее действие и на состояние минералов силикатов кальция и новой фазы гидросиликагов кальция, то есть замедляются коагуляционно-кристаллизационные процессы структурообразова-ния в цементной системе, индукционный период становится более продолжительным. При этом замедляются процессы фазового превращения, адсорбционные слои ЛСТ снижают скорость роста кристаллов, дают возможность образовываться большему числу центров зародышс-образования, то есть способствуют созданию высокопрочной тонкодисперсной структуры цементного камня.
Исследования в растровом электронном микроскопе показали, что даже эттрингит представлен не игольчатой, а более изометричной формой кристаллов.
НИИ «Ресурсосберегающие технологии» совместно с кафедрой технологии вяжущих материалов и бетонов МИКХиС разработан на основе лигносульфонатов суперпластификатор (СП) «Вега». Введение его в количестве 0,3-0,4% от массы цемента снижает водосодержание изопластичных бетонных смесей с контрольным составом на 20—25%; повышает прочность бетона в 2 раза после тепловой обработки по режиму продолжительностью 7—12 ч и на 1,5 марки в возрасте 28 сут. При снижении расхода цемента на 100 кг на 1 м3 прочность бетона с СП «Вега» превышает прочность контрольного состава в означенные сроки на 25-35%. При твердении бетона с СП «Вега» в нормальных условиях его прочность в возрасте 3 сут составила 80-85%, а в возрасте 7 сут — 110—120%. На поверхности отформованных изделий отсутствует водоотделение.
Испытания добавки выполнены на Тушинском заводе ЖБК ОАО «ДСК-1», ЖБИ № 13 и на других заводах по производству бетона и железобетона. Аналогичные результаты наблюдались при использовании лигносульфонатов в пенобетонной смеси. При этом продолжительность индукционного периода увеличивается в большей степени. Исследования выполнены на заводе по производству пенобетона Министерства обороны РФ.
Испытания добавки СП «Вега» в пенобетоне показали, что ее оптимальное содержание уменьшается относительно тяжелого бетона на 0,05-0,1%. Это, видимо, связано с увеличением негативного влияния на схватывание и твердение пенобетона комплексного модификатора-пластификатора и пенообразователя. При этом пенобетон характеризовался стабилизированной тон-кодиспсрсной ячеистой структурой, расход пенообразователя был уменьшен на 100-150 г/м3, на поверхности свсжеотформованных стеновых блоков не наблюдалось водоотделения, пенобетон не имел признаков проседания.
Кроме пластифицирующих добавок широко исследованы ускорители схватывания и твердения пенобстонной смеси, например хлористый натрий, хлористый кальций, сульфат натрия и др. Эффективность применения добавок — ускорителей схватывания и твердения более высокая, чем в тяжелых и легких бетонах на пористых заполнителях, так как, ускоряя схватывание вяжущего вещества, они переводят пену в псевдотвсрдое состояние, а это уменьшает или предотвращает образование микрообъе-мов пониженной прочности в пенобетоне.
Минеральные модификаторы. Необходимость применения минеральных модификаторов (ММ) в пенобетоне связана с повышением устойчивости пены и теплофизических параметров пенобетона. В частности, введение тонкодисперсного шлака в количестве 25-30% взамен эквивалентной части портландцемента снижает коэффициент теплопроводности пенобетона на 15—20%. Использовать тонкомолотый шлак необходимо с определенной дисперсностью, при которой оптимизируется дисперсный состав многокомпонентного вяжущего, а прочность пенобетона увеличивается на 25-40% 151. Комплексное применение тонкодисперсного шлака с микрокремнеземом в количестве 8-12% дополнительно уменьшает коэффициент теплопроводности на 5—7%, а прочность пенобетона повышает на 15-20%. Повышение теплофизических характеристик пенобетона с ММ связывается с содержанием в их составе стеклофазы в количестве 10-20% и выше.
Производство тонкодисперсного шлака может быть организовано на одном из цементных заводов. Кроме того, доменный гранулированный шлак может быть использован для производства специального вяжущего для пенобетона (ШПЦ600 — ШПЦ700). Опытная партия такого шлакопортландцемента была выпущена на Липецком цементном заводе. Кроме тонкодисперсного гранулированного шлака и микрокремнезема незначительное применение взамен мелкого заполнителя получают золы ТЭС, повышающие связноеть пенобетонной смеси, а также минеральные модификаторы — регуляторы усадки пенобетона. 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.
Технология. Одним из основных требований к технологии производства пенобетона высокого качества является получение устойчивой пены при минимальном расходе и максима!ьном коэффициенте использования пенообразователя (КИП), замедляющего схватывание и твердение цементных систем на ранней стадии. Приготовление пенобетона осуществляют по двух- и одностадийной технологиям. При двухстадийной технологии пена приготавливается с помощью псногенсратора, используемого в основном в виде сопла, через которое под давлением подается пенообразователь и сжатый воздух. Качество пены в этом случае зависит от диаметра сопла и скорости подачи компонентов, и она представлена пузырьками крупных и мелких размеров. Крупные пузырьки воздуха размером более 2 мм повышают коэффициент теплопроводности за счсг конвективного теплообмена, снижают прочность, уменьшают КИП, что в большей степени ухудшает качество пенобетона за счет образования микрообъемов, содержащих повышенное количество неиспользованного пенообразователя, являющихся зародышами разрушения. Исследования показали, что повысить устойчивость иены представляется возможным путем установки сетки с размером ячейки 20-40 мкм, перекрывающей выходное отверстие сопла. В этом случае образуется однородная высокодиспсрсная пена, приводящая к повышению прочности пенобетона на 15-20%.
Приготовленную пену смешивают с цементным тестом или мелкозернистой бетонной смесью или осуществляют сухую минерализацию пены вяжущим веществом, применяемым индивидуально или с мелким заполнителем. В первом случае наблюдается повышенное водотвердое отношение, во втором водосодержание пенобстонной смеси снижается на 10-15%. Значение КИП во втором случае уменьшается в большей степени за счет разрушения пузырьков пены в начальный момент введения твердой фазы, несмотря на наличие демпфирующей обмазки ячеек пены остатками пснобетонной смеси в бетоносмесителе. Поэтому вяжущее вещество наиболее целесообразно вводить в бетоносмеситель в две стадии: медленно малую порцию, а затем через 5—10 с также медленно оставшуюся часть. Одностадийная технология приготовления, при которой процессы приготовления пены и цементной системы совмещены в скоростном бетоносмесителе, является более эффективной, так как водосодержание пенобетона более низкое относительно технологии с пеногенератором, а СТС более высокие. Исследования показали, что продолжительное (6—8 мин) приготовление пенобетонной смеси обеспечивает более высокое качество пенобетона. Это связано с тем, что в начальный период образуются крупные и мелкие пузырьки воздуха, крупные в процессе приготовления пенобстонной смеси разрушаются в большей степени, а затем ввиду высокой вязкости смеси образуется новая тонкодисперсная пена, коэффициент использования которой повышается на 10-15%.
Фактором, влияющим на качество пенобетона, является продолжительность выгрузки пенобетонной смеси из бетоносмесителя, особенно высокоскоростного. Практика показывает, что при продолжительной выгрузке пенобетонной смеси из бетоносмесителя ее плотность в начальный и конечный периоды может различаться на 100—200 кг/м3. Поэтому выгрузочное отверстие должно иметь максимально большой размер, обеспечивающий выгрузку бетонной смеси из бетоносмесителя за 3-5 с.
Подача приготовленной бетонной смеси к постам формования изделий, массивов и др. осуществляется в основном пневмотранспортом или бетононасосами по шлангам. Пенобетонная смесь, как правило, подается на расстояние 15—20 м и более. При этом практически всегда наблюдается повышение плотности пенобетонной смеси на 50—100 кг/м3, что ухудшает тсплофизические свойства пенобетона, снижает КИП и негативно влияет на прочность. Поэтому представляется целесообразным при формовании стеновых блоков (наиболее массовой продукции из пенобетона) выгрузку пенобетонной смеси из бетоносмесителя осуществлять непосредственно в форму, расположенную на тележке, имеющей возвратно-поступательные перемещения по рельсовому пути под затвором выгрузочного отверстия бетоносмесителя. В этом случае исключаются перегрузки пенобстонной смеси, ухудшающие качество пенобетона.
Укладка и уплотнение пенобетонной смеси осуществляется в основном литьевым способом под действием силы тяжести. Применение виброуплотнения при формовании изделий является эффективным технологическим приемом, обеспечивающим уменьшение водотвердого отношения на 10—15% и снижение усадки пенобетона. При этом важно, чтобы параметры виброуплотнения — амплитуда и частота колебаний были гармонизированы с дисперсностью ячеистой структуры пенобетона, то есть деформации ячеек пены за счет энергии колебаний нс должны приводить к их разрушению.
Твердение пенобетона осуществляется в большинстве случаев в естественных условиях или условиях прогрева теплым воздухом при температуре 40-60°С. В целях повышения качества пенобетона и увеличения оборачиваемости форм целесообразно использовать цементы с повышенным тепловыделением, затворитель с температурой 50-60°С, ускорители твердения и добавки ПАВ 1 группы по ГОСТ 24211—91, установки по гидромеханохимичес-кой активации твердой фазы в виде стержневых и вибрационных мельниц и др. Такие технологические приемы обеспечат более высокую степень гидратации минералов клинкера, повысят тепловыделение на ранней стадии, которое ввиду поровой структуры будет аккумулироваться в пенобетоне, снижая расход тепловой энергии на интенсификацию его твердения. Эффективным технологическим приемом является автоклавная обработка пенобетона, позволяющая стабилизировать ячеистую структуру пенобетона за счет введения 10-20% извести и уменьшающая усадку пенобетона более чем в четыре раза за счет образования субмикрокристаллических новообразований в виде низкоосновных гидросиликатов кальция тоберморито-подобных фаз.
Поэтому при организации производства пенобетона высокого качества необходимо учитывать влияние технологических факторов на синтез его структуры и СТС.
Список литературы1. Адамсон А. Физическая химия поверхностей. М., 1979. 568 с.2. Комар А. Г. Величко Е.Г. Белякова Ж. С. О некоторых аспектах управления структурообразованием и свойствами шлакосиликатного пенобетона // Строит, материалы. 2001. № 7. С. 12-17.3. Инструкция по изготовлению изделий ячеистого бетона (Госстрой СССР). М.: Стройиздат. 1981. 47 с.4. Сапелин Н.А., Бурьянов А. Ф., Бортников А.В. Теоретическая зависимость прочности бетонов на основе неорганических вяжущих от объемной массы // Строит, материалы. 2001. № 6. С. 36-38.5. Величко Е.Г., Белякова Ж. С. Некоторые аспекты фи-зико-химии и механики композитов многокомпонентных цементных систем // Строит, материалы. 1997. №2. С. 21-25.
Похожее
vectornk.ru
Пенобетон — WiKi
Сюда перенаправляется запрос «Пеногазобетон». На эту тему нужна отдельная статья.Пенобетон — ячеистый бетон, имеющий пористую структуру за счёт замкнутых пор (пузырьков) по всему объёму, получаемый в результате твердения раствора, состоящего из цемента, песка, воды и пенообразователя.
В таких бетонах часть пор создается пенообразующими добавками. Прочность пенобетона зависит от объёмного веса, вида и свойств исходных материалов, а также от режимов тепловлажностной обработки (ТВО) и влажности бетона. Ячеистый бетон изготовлен на цементном вяжущем. Поэтому он продолжает набирать прочность ещё длительное время. Исследования конструкций из неавтоклавных ячеистых бетонов после 40-50 лет эксплуатации показали, что они не только пригодны для дальнейшей эксплуатации, но и увеличили свою прочность в 3-4 раза по сравнению с марочной. Введение комплексных добавок повышает прочность бетона, снижает водопотребность и усадку при высыхании, повышает водо- и морозостойкость, снижает равновесную влажность и эксплуатационную теплопроводность.
Использование пенобетона
Пенобетон используется:
- в классическом строительстве домов
- в монолитном домостроении
- для тепло- и звукоизоляции стен, крыш, полов, плит, перекрытий. Такой пенобетон называют монолитным.
Пеноблок — это строительный блок, получаемый из пенобетона.
Этот материал, получивший широкое распространение [1] в последние годы, на самом деле известен ещё с XIX века. Можно сказать, что пенобетон в данный момент переживает «второе рождение».[1]
Еще одной особенностью пенобетона является то, что технология производства достаточно простая и не требует большого вложения капитала. Хотя, в некотором роде, это минус, потому, что на рынке существует очень много кустарных производств, где качество пенобетона оставляет желать лучшего.
Свойства
Прочность пенобетона
Склад готовых газопеноблоков г. НовосибирскПрочность и теплопроводность пенобетона
| 200 | неизвестно | 0,05 |
| 300 | неизвестно | 0,08 |
| 350 | 7,7 | 0,09 |
| 400 | 9,0 | 0,10 |
| 500 | 13,0 | 0,12 |
| 600 | 16,0 | 0,14 |
| 700 | 24,0 | 0,18 |
| 800 | 27,0 | 0,21 |
| 900 | 35,0 | 0,24 |
| 1000 | 50,0 | 0,29 |
| 1100 | 64,0 | 0,34 |
| 1200 | 90,0 | 0,38 |
Условно считается, что пенобетон прочностью до 600 - это теплоизоляционный материал, 600-800 конструкционно-теплоизолиционный, а выше 800 конструкционный
Достоинства
Благодаря пористой структуре пенобетон имеет ряд преимуществ:
- Он обладает намного лучшими теплоизоляционными свойствами, чем обычный бетон. Но несравнимо худшими, чем, например, пенопласт, минеральная вата или пеностекло.
- На производство пенобетонного изделия (блок, плита, кирпич) требуется в 2-4 раза меньше цемента (по причине меньшей плотности — часть объёма занимают пустоты).
- Пенобетонное изделие имеет меньшую по сравнению с бетонным массу, что снижает расходы на транспортировку, кладку и обработку. Кроме того, масса сооружения получается меньшей, в результате можно сэкономить, используя более дешёвый фундамент.
- Пенобетон по простоте обработки сравним с деревом: он легко пилится, сверлится, гвоздится.
- Экологическая чистота аналогична бетону. При производстве пеноблока используются только цемент, песок, вода и пенообразователь.
Недостатки
- Из-за своей структуры пенобетон имеет относительно низкую механическую прочность, ориентировочно на порядок меньшую, чем у обычного бетона, и тем более уж совершенно несравнимую с железобетоном.[уточнить]
- Пенобетон практически не работает на изгиб
- Пенобетон дает значительную усадку (считается, что готовые пеноблоки должны выстояться в сухом месте не менее 28 дней)
- Некоторые добавки пенобетона могут быть опасны (некоторые специалисты считают, что пенополистиролобетон может выделять стирол и обладает высокой степенью горючести)
- При изготовлении его применяется асбест, который является канцерогеном
История возникновения и применения
В XIX веке строители подмешивали бычью кровь в цементно-известковый раствор, и белок крови, реагируя с раствором, образовывал пену. Тогда ввиду сложности получения большого количества пенообразователя пенобетон не получил распространения.
В 30-х годах XX века, случайно добавив «мыльный корень» в цементный раствор, пенобетон «открыли» заново, но широкого распространения он снова не получил. Тогда сыграли свою роль общая нестабильность в мире, Вторая мировая война, а также низкая стоимость энергоносителей в послевоенные годы. В 60-70-е годы пенобетон применялся в СССР, но, в основном, это был автоклавный пенобетон. Было построено несколько заводов по производству автоклавного пенобетона, но в силу номенклатурных причин и опять-таки невысоких цен на энергоносители внутри СССР преимущества пенобетона перед железобетоном были неочевидны, что привело к очередному «забвению» пенобетона.
В 90-е годы XX века бурный рост цен на энергоносители и развитие строительной отрасли привели строителей вновь к открытию «нового хорошо забытого старого» сначала в Европе, а к концу 90х-началу XXI века и в России.
В настоящий момент производство и предложение пенобетона отстаёт от нарастающего лавинообразно спроса на него.
Чаще всего пенобетон применяется в виде пенобетонных блоков, или «пеноблоков», также существуют технологии монолитной заливки сверхлёгкого пенобетона в качестве утеплителя.
Изготовление пенобетона
На сегодняшний день наибольшее распространение получили три метода производства пенобетона.
- Классический. По этому методу сначала готовят цементное тесто или цементно-песчаный раствор, а затем в него добавляют специально приготовленную пену из пеногенератора. Раствор в бетоносмесителе смешивается с пеной, и получается пенобетонная смесь, которая при последующем твердении образует пенобетон. Этот способ можно назвать наиболее отработанным и надежным. Для данного метода обычно используются органические пенообразователи, смесители с улучшенным смешением компонентов и специальные пеногенераторы.
- Сухая минерализация. По этому методу пенобетонная смесь получается при совмещении сухих компонентов с низкократной пеной, непрерывно подаваемой пеногенератором. При этом образуется устойчивая пенобетонная смесь с малым количеством свободной воды. На поверхности пенных пузырьков оседают мелкие частицы твердой фазы. Высокая насыщенность ПАВ поверхности раздела «воздушная пора – дисперсионная среда» предопределяет формирование гладкой глянцевой поверхности стенок пор. Такой метод зачастую используется при непрерывной технологии производства пенобетона. Для данного метода используется пенообразователь СДО, пеногенераторы и специальные смесители.
- Баротехнология. По этому методу пенобетон получается под избыточным давлением смеси всех сырьевых компонентов. В баросмеситель сначала заливается вода с пенообразователем, потом подаются все компоненты. После этого в баросмеситель компрессором нагнетается воздух, создавая давление внутри. Пенобетонная смесь, полученная в пенобаробетоносмесителе, под давлением транспортируется из смесителя к месту укладки в формы или монолитную конструкцию. Для данного метода используются синтетические пенообразователи и специальные бароустановки.[2][3]
См. также
Литература
- ГОСТ 25485-89 Бетоны ячеистые. Технические условия
- ГОСТ 31359-2007 Бетоны ячеистые автоклавного твердения. Технические условия
- ГОСТ 5742-76 Изделия из ячеистых бетонов теплоизоляционные
- Ружинский С. И., Портик А. А., Савиных А. В. Все о пенобетоне. Издание второе улучшенное и дополненное. Санкт-Петербург, Издательство ООО «Строй-Бетон», 2006, 631 стр. ISBN 590319701-9.
Примечания
Ссылки
ru-wiki.org
Состав пенобетона
Состав пенобетона:
портландцемент + обычный кварцевый песок + вода + пенообразователь.
Согласно ГОСТ 25485-89 «Бетоны ячеистые» для производства пенобетона применяют материалы:
1. Вяжущие:
- портландцемент – по ГОСТ 10178 (не содержащий добавок трепела, глиежа, трассов, глинита, опоки, пеплов), содержащий трехкальциевый алюминат (
) не более 6% для изготовления крупноразмерных конструкций на цементном или мешанном вяжущем.
- песок – по ГОСТ 8736, содержащий
(общий) не менее 90% или кварца не менее 75%, слюды не более 0,5%, илистых и глинистых примесей не более 3%.
- костного клея – по ГОСТ 2067;
- мездрового клея – по ГОСТ 3252;
- сосновой канифоли – по ГОСТ 191113;
- едкого технического натра – по ГОСТ 2263;
- скрубберной пасты – по ТУ 38-107101 и другие.
4. Вода – по ГОСТ 23732.
Меняя состав пенобетона, соотношение компонентов, можно получать различные классы ячеистого бетона, используемые для наружных стен, внутренних перегородок, термовкладышей, термоизоляции крыш, звуко- и термоизоляции междуэтажных покрытий.
Состав пенобетона.
В качестве справочных сведений приводим состав пенобетона, примерное количество материалов при производстве 1 м.куб. наиболее распространенных марок пенобетона и использовании цемента марки ПЦ 500 Д0 :
Плотность | кг/м.куб. | «400» | «600» | «800» |
Цемент | кг | 300 | 330 | 400 |
Песок | кг | 0 | 210 | 340 |
Пенообразователь | кг | 0,85 | 1,1 | 1,1 |
Вода | Л. | 160 | 180 | 230 |
Свойства пенобетона.
Зависят от состава пенобетона, условий образования и стабильности структуры ячеистой смеси. Она должна иметь определенное количество равномерно распределенных пор оптимальной формы и размера, а также сохранять свою структуру до достижения необходимой прочности в пенобетоне. Структура смеси определяется качеством предварительно приготовленной пены, которая образуется при интенсивном перемешивании водного раствора с пенообразователем. Такая пена хорошо смешивается с цементным раствором и имеет устойчивую структуру. До окончания процессов схватывания и достижения структурной прочности (примерно 2…3 часа) пена должна выполнять функции несущего пространственного каркаса – не оседать и не отделять воду.
Устойчивость пены зависит от размеров пузырьков, толщины водных пленок и их упругомеханических свойств. Требования к стойкости пены и к несущей способности повышаются с уменьшением заданной плотности бетона, увеличением толщины формуемых изделий, а также понижением температуры среды и соответственно удлинением сроков схватывания вяжущего.
см. Технологию производства пенобетона...
pro-beton.narod.ru
