ВСЕ О ПЕНОБЕТОНЕ

Химико-физические основы формирования ячеистой структуры алюминиевой пудрой

Как известно, алюминиевая пудра - наиболее активный компонент, весьма чувствительный ко всяким изменениям условий формования и вспучивания газобетонной смеси. Установлено, что скорость и полнота реакции алюминие­вой пудры не постоянны и зависят от температуры и концентрации щелочного раствора, т. е. от рН среды. Взаимодействие алюминиевой пудры со щелочами можно описать следующими формулами:

2А1 + 6NaOH + n*H2O = 3Na2O x AlSO3 x n*H2O + 3H2

И

2Al + 3Ca(OH)2 + n*H2O = 3CaO x Al2O3 x n*H2O + 3H2

Следует обязательно учитывать, что в реакции участвует не вся масса пу­дры, а только ее активная часть.

Кроме этого, образующиеся от комков пудры ячейки больших размеров имеют далекую от идеальной сферы форму и тенденцию соединяться между собой при вспучивании массива с последующим их выходом из массива сырца (так называемое «хлопанье»), что приводит, с одной стороны, к прямым поте­рям алюминиевой пудры, с другой - привносит нестабильность в технологи­ческий регламент. Поэтому для получения высококачественных изделий из ячеистого бетона ведущие зарубежные фирмы «Итонг», «Хебель» и «Сипорекс» Предъявляют чрезвычайно жесткие требования к качеству исходных сырьевых материалов и в первую очередь к алюминиевой пудре. Так, удельная поверх­ность алюминиевой пудры по Блейну должна быть в пределах 20 000 см2/г и содержание активного алюминия до 95 %.

Российская же алюминиевая пудра, согласно ГОСТ 5494-95, имеет крою­щую способность от 6000 см2/г (марка ПАГ-1) до 10 000 см2/г (у пудры ПАП-2 И ПАГ-3). Содержание активного алюминия у самых распространенных марок ПАП-1 и ПАП-2 вообще в стандарте не регламентируется и фактически состав­ляет от 65 до 95 % в пудре одной партии.

Использование алюминиевой пудры с низкой кроющей способностью отрицательно сказывается на качестве газобетонных изделий. Значительная часть пудры агрегатирована в комки 100-500 микрон. В процессе приготовле­ния алюминиевой водной суспензии на существующем заводском оборудова­нии агрегатные скопления пудры не диспергируются даже при многократном прохождении суспензии через высокоскоростную крыльчатку центробежного насоса. Использование такой пудры не позволяет получить ячеистый бетон с однородной структурой.

В результате непостоянства массы активного алюминия и условий, в ко­торых происходит газовыделение (температура и щелочность среды, гомоген­ность распределения частичек пудры, реологические характеристики вспучи­вающейся массы, кинетика теплообмена с окружающей средой и т. д.), объем выделяющегося газа также не будет постоянным. Кроме того, выделившийся газ не полностью задерживается в газобетонной смеси, часть его уходит в ат­мосферу.

В свою очередь, газоудерживающая способность ячеистой смеси зависит от ее реологических свойств, т. е. начальной вязкости и скорости нарастания структурной прочности ячеистой смеси.

Для изучения пределов колебания объемного веса газобетона за счет изме­нения технологических факторов, влияющих на полноту реакции алюминиевой пудры, был проведен ряд исследований, результаты которых вполне справед­ливо можно отнести ко всем разновидностям газобетонов, как на известково - кремнеземистом вяжущем (газосиликаты), так и на гидравлическом цементном вяжущем (газобетоны).