Оптимизация технологического регламента изготовления пенобетонов

Химические способы модификации мелкого заполнителя

Этот способ самый экзотический и самый “засекреченный”. Он передаётся от отца к сыну вот уже лет 80, с момента начала производства пенобетона. Его суть с химической точки зрения очень проста, а натурная реализация элементарна, поэтому остановлюсь на этом способе поподробней.

В гравитационный смеситель (вращающаяся груша) засыпается песок. Ось вращения смесителя устанавливается горизонтально с небольшим возвышением. В горловину постоянно направлена струя воды из шланга.

В процессе вращения смесителя, песок всё время перемешивается и хорошо промывается от ультрамелких включений, а излишки воды перетекают через край горловины и отводятся в сторону по специальному водоотводящему жёлобу. Окончание промывки хорошо заметно – вода пойдет чистая.

Небольшим наклоном груши смесителя излишки воды сливаются, и…. начинается таинство. В смеситель приливается несколько кружек некой таинственной жидкости и перемешивание возобновляется. Через время туда же засыпается некоторое количество золы-уноса, а еще через время полученная шихта вываливается. Всё.

Что это за таинственная жидкость? – соляная кислота, продаётся в хозяйственных магазинах как средство для чистки унитазов. Зачем она нужна?

Помимо глины имеющейся в песке в свободном состоянии, и которую можно удалить отмучиванием в водном потоке, не меньший вред доставляют глина и окисные плёнки, покрывающие зерна песка. Тончайшая пленка, по сути, изолирует окись кремния, из которой состоит песок, от сцепления с цементным камнем. Её удаление сразу, чуть ли не в половину, увеличивает силы этого сцепления, а, следовательно, и прочность. Соляная кислота способствует растворению этих пленок.

Известь получают из известняка или мела в процессе обжига при температуре 700-800 оС. Если температура в печи будет больше, получается так называемый “пережог”. Если обычная известь гасится в течении нескольких минут, то у “пережога” этот процесс растягивается на месяцы. И если крупинка такой пережжённой извести попадет в составе штукатурки на стену – через несколько месяцев в этом месте вы получите так называемый “дутик”, а штукатуры огромнейшие неприятности.

Сгорающее в печи топливо развивает гораздо более высокие температуры. Находящаяся в золе-уносе известь вся пережженная! Попадая в состав пенобетона миллионы таких “дутиков” разорвут его в порошок. Значит нужно, чтобы содержащаяся в золе-уносе пережженная известь прогасилась до её попадания в состав пенобетона. Простейший способ – увлажнить её и оставить на несколько месяцев в покое – само пройдет. Но можно поступить хитрее. Пусть эту известь загасит соляная кислота – у неё это получается гораздо быстрей и лучше, чем у простой воды. К тому же в результате подобной химической реакции образуется хлористый кальций – самый эффективный ускоритель схватывания и твердения цемента!

Остатки кислоты, на нейтрализацию которой не хватило известняковых примесей в песке и извести в золе-уносе пусть остаются. Будучи введенными, в составе песчано-зольной шихты в состав пенобетона, они вступят в реакцию с цементом, опять же с образованием хлористого кальция! Причем эффективность такого “свежеобразованного” хлористого кальция гораздо выше обычного. В этом случае он способен на более жесткое воздействие на кинетику схватывания и набора прочности цементом. Для традиционного тяжелого бетона подобная “крутизна” излишня и даже вредна, а вот для пенобетонов – в самый раз.

(Химико-технологические и рецептурные расчеты данного процесса, а также конфликт между кислыми ускорителями и пенообразователями, застабилизированными природными коллагенами и жирными кислотами будет рассмотрен позднее.)