Оптимизация технологического регламента изготовления пенобетонов
Вредные примеси в песке
Обыкновенный песок при всей очевидной простоте скрывает в себе множество секретов. И главные из них, после оптимизации гранулометрии конечно, - вредные примеси и их влияние на бетон. Особенно это утверждение важно для пенобетонов – на плохом песке получить качественную продукцию невозможно принципиально.
Очень важно, чтобы в песке отсутствовали органические примеси и особенно гуминовые кислоты. Они являются очень сильными замедлителями схватывания и твердения цемента. Как уберечься от этой напасти? – Достаточно просто – не использовать песок, загрязненный грунтом или грунтовыми водами: – если вам привезли песок вперемешку со вскрышным грунтом, для производства пенобетона он не годится.
Все природные пески загрязнены примесями ультрамелких частиц – пылевидных, илистых или глинистых. Карьерный песок, к тому же, обязательно имеет в своем составе и включения глины – так называемая “глина в комках”. Производственники очень часто закрывают глаза на эти примеси – дескать, их всего несколько процентов. И, тем не менее, ультрамелкие, особенно глинистые частицы способны даже в малых количествах значительно снизить прочность изделий.
Если взять одинаковый объём, скажем, 1 литр, заполнителей различных фракций, и измерить их удельную поверхность, то ясно видно (см. Таблица 1), что чем меньше частицы, тем их удельная поверхность выше. Для глинистых частиц она уже практически приближается к аналогичным показателям цемента.
Таблица 1
|
Фракция заполнителя |
Удельная поверхность, м2/л абсолютного объёма |
|
0.6 – 0.3 мм |
13 |
|
0.3 – 0.15 мм |
27 |
|
Менее 0.15 мм |
80 |
|
Пылевидные частицы |
160 |
|
Илистые частицы |
220 |
|
Глинистые частицы |
2400 |
|
Цемент (для сравнения) |
3000 |
Если учесть, что из условий обеспечения максимальной прочности, каждая частичка заполнителя, должна быть покрыта оболочкой цементного клея, получается что на “обволакивание” ультрамелких частиц потребуется гораздо больше цемента, чем на крупные частицы, занимающие аналогичный объём. Всего несколько процентов глины в песке бесполезно “нейтрализуют” на свое склеивание столько-же цемента, сколько и весь оставшийся песок!!!
Кроме того, глинистые примеси существуют и в форме тончайших плёнок, обволакивающих зерна песка. Такая прослойка существенно, на 30 – 50%, снижает прочность сцепления (адгезию) заполнителей с цементным камнем.
Кроме того, иногда в песке присутствуют и иные вредные примеси – сернистые и сернокислые соединения, слюда, аморфные модификации кремнезёма. Последние вообще очень опасны для пенобетонов, т. к. они способны вступать в прямую химическую реакцию с щелочами и образовывать вещества вызывающие растрескивание цементной матрицы. Ситуацию усугубляет и то, что именно пенобетонная технология по самой своей сути способствует привнесению щёлочей извне – с тонкомолотыми высокомарочными цементами, пенообразователями, ускорителями и пластификаторами.
