ПЕНОБЕТОН ПОВЫШЕННОЙ ПРОЧНОСТИ
ПЕНОБЕТОН ПОВЫШЕННОЙ ПРОЧНОСТИ
Обычный термоизоляционный пенобетон изготовляется из портландцемента, воды и пенообразователя и представляет собой ячеистый материал, получаемый в результате смешивания пластичной массы вяжущего раствора с особо стойкой и прочной пеной. Объемный вес пенобетона 400- 500 кг/м3 прочность 5—7 кг/см2 (по ГОСТ 5742-51).
Вместо портландцемента для изготовления пенобетона применяют и другие виды цементов: глиноземистый, пуциотановый, шлакопортландцемент и др.. если они не вызывают осадка ячеистой массы.
Термоизоляционный неавтоклавный пенобетон обладает существенными недостатками. Он имеет малую прочность, что затрудняет транспортировку и монтаж изделий из него.
В случае если первые 15-20 дней неавтоклавпый пенобетон твердеет без достаточного наличия влаги, в нем появляются усадочные трещины, которые в отдельных случаях являются причиной разрушения изделий. Вследствие того, что пенобетон изготовляется преимущественно на чистом цементе, без заполнителей, на его изготовление расходуется большое количество цемента (300— 400 кг/м3).
Однако введение минеральных или искусственных тонкомолотых наполнителей в состав пенобетонной массы не всегда дает положительные результаты. Некоторые материалы, используемые в качестве заполнителей (трепел, драгомит и т п.), вызывают трещины в затвердевшем пенобетоне, а добавка молотого песка значительно увеличивает объемный вес материала.
Центральной научно исследовательской лабораторией Главстроя разработан способ изготовления неавтоклавного термоизоляционного пенобетона повышенной прочности при сокращенном расходе цемента1
Указанный эффект достигается за счет введения в пе- нобетонную массу тонкомолотого известняка в количестве 20—30% от веса цемента.
Тонкомолотый известняк в указанном количестве активно взаимодействует с продуктами твердения портландцемента, значительно повышая прочность и улучшая качества пенобетона.
Повышение механической прочности объясняется в основном тем, что известняк, введенный в состав цементного камня, играет роль микронаполнителя, распределяющего внутренние напряжения, что уменьшает усадку и улучшает структуру пенобетона.
Существенное значение при этом имеет микроструктура и удельный вес известняка, вит цемента, а также происходящий в смеси "цемепт известняк — вода" процесс карбонизации раствора Са(ОП)2 с образованием гидратов карбоната кальция.
Последние служат в твердеющей смеси центрами кристаллизации, наличие которых увеличивает силы сцепления (сращивания) цементного камня с поверхностью зерен известнякового наполнителя. При образовании тонких и топча шлих стенок ячеистого материала указанное явление повышает механическую прочность пенобетона (особенно при влажном режиме твердения).
При введении известняковой муки в количестве до 50% от веса цемента осадки ячеистой массы в формах и появления трещин при твердении пенобетона не наблюдается.
Пенобетон с добавкой 20—30% известняковой муки оказался более морозостойким, чем пенобетон на чистом цементе.
МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ПЕНОБЕТОНА
В качестве вяжущего применяется портландцемент марки не ниже 300, качество которого должно соответствовать требованиям ГОСТ 310-41 (начало схватывания не позднее 3 час, конец схватывания не позднее 5 час. после затворения). Перед применением в дело цемент следует просеять через сито с 64 отв/см2.
Заполнителем является известняковая мука получаемая тонким и сверхтонким помолом отходов дробления известняка, прочностью в СУХОМ состоянии от 200 до 1200 кг/см2.
Минимальная тонкость помола известняковой муки должна быть такой, чтобы на сито с 900 отв/см2 оставалось не более 10%, а через сито с 4900оти/см2 проходило не менее 60% пробы.
При производстве пенобетона применяются клееканифольный, смолосалониновый и другие пенообразователи.
Вода должна удовлетворять требованиям, предъявляемые к ней при приготовлении строительных растворов и бетонов.
ПОДБОР СОСТАВА ПЕНОБЕТОННОЙ МАССЫ
Для выбора оптимального соотношения воды и пенообразователя необходимо приготовить 6 различных замесов пены, определить по прибору ЦНИПС-1 (через 0.5 часа, 1 час и 2 часа) характеристики пены и ее осадку и выбрать из них соотношение с наилучшими показателями.
Для выбора оптимального соотношения цемента и добавок приготовляют 3 замеса. Например, для пенобетона с объемным весом 400 кг/м3 следует проверить смеси с соотношением (Ц:Д) 90:10; 85:15; 70:30.
Водовяжущий фактор В/(Ц+Д) пенобетона назначается в зависимости от заданного объемного веса по консистенции массы, определяемой прибором ЦНИПС-2, показания которого должны соответствовать следующим значениям:
объемный вес в кг/м3 . . . 500 600 700 800; показания прибора в см 3 5 7 9
Водовяжущий фактор можно ориентировочно выбрать также по табл. 1
Дтя уточнения величины водовяжущего фактора изготовляют три состава пенобетона, отличающиеся друг от друга значением водовяжущого фактора на +0,02
Водовяжущий фактор, при котором пенобетон обладает наибольшей прочностью считается оптимальным при заданных материалах.
В табл. 2 приведен примерный расход материалов на 1м3 пенобетонной массы.
Расход клеекообразного пенообразователя для пенобетона марки 400 составляет 1,75 – 2,25 л на каждые 11-13л воды, а для пенобетона марки 500 – 1Ю502л на каждые 10-12л воды.
Расход цемента, добавки и воды на 1м3 пенобетона заданного объемного веса можно определить по формулам:
Ц=У/1,1 (1+n)
Д=Ц*n
В=(Ц+Д)вф
Где:
Ц- расход цемента на 1м3 пенобетона
У – объемный вес пенобетона в сухом виде
1,1 – коэффициент, учитывающий наличие гидратной воды (10% от веса цемента и добавки)
n – число частей добавки, приходящейся на 1 часть цемента
Д – расход добавки на 1м3 пенобетона
В- количество воды на 1м3 пенобетона
вф – водовяжущий фактор В/(Ц+Д) – знаментатель состоит из веса цемента и добавки
Объемный вес пенобетонной массы У определяется по формуле:
У=Ц((1+n) + (вф+1) + Вn)
где Вn – количество воды вместе с водным раствором пенообразователя, подаваемое в пеновзбиватель.
Приготовление пенобетонной массы
Приготовление пенобетонной массы заключается в пиготовлении пены и вяжущего раствора с последующим смешиванием их. Все эти операции выполняются в пенобетономешалках. Пену готовят обычным способом в пеновзбивателе. Вяжущий раствор можно приготовлять как сухим, так и мокрым способами.
При работе сухим способом в барабан пенобетономешалки заливают воду и загружают сухую смесь (цемент + тонкомолотый известняк) в количестве, необходимом на один замес. Перемешывание продолжается 1-2мин. до получения однородного без комков вяжущего раствора.
При работе мокрым способом цемент и известняк в количестве, необходимом на один замес, обрабатывают с минимальным количеством воды для получения густопластинчатого раствора. Продолжительность обработки зависит от зернового состава и прочности известняка в смешанном вяжущем и составляет около 5— 10 мин.
При работе с заранее приготовленным на бегунах густопластичным известняковым шламом последний дозируют с учетом содержащейся в нем воды.
Вяжущий раствор и пену после проверки их качества загружают в барабан-смеситель пенобетономешалки и перемешивают 2—3 мин. до получения однородной по цвету ячеистой массы (без белых пятен пены).
По окончании перемешивания определяют объемный вес сырой ячеистой массы.
При наличии прибора ЦПИПС-2 определяют также консистенцию пенобетонной массы (через каждые 3—5 замесов). Отклонение объемного веса массы от заданного не должно превышать 10% для пенобетона с объемным весом 500 и 600 кг/м3 и 5% для пенобетона с объемным весом 7П0 кг/м3.
Объемный вес сырой ячеистой массы можно корректировать временем ее перемешивания, а обьемный вес твердого пенобетона изменением количества цементно- известнякового раствора.
ФОРМОВКА ИЗДЕЛИИ И УХОД ЗА ПЕНОБЕТОНОМ
Сырую ячеистую массу выгружают из барабана-смесителя пенобетономешалки в тачки, ящики-поилки или в подвесные ковши, транспортируют к месту расположения форм (опалубки) и запивают в них.
Установленная на поддоне форма (опалубка) не должна иметь щелей. Все неплотности в ней заделывают глиняным раствором. Изнутри опалубку смалывают офа ботаипым автолом или другим маслом.
Ячеистую массу рекомендуется заливать слоями толщиной 20—30 см. С, целью экономии места и опалубки можно производить многослойную заливку ячеистой массы в опалубку, высота которой больше высоты изделия; при этом слои массы разделяют песчаной прослойком. Каждый слой заливают по истечении суток после затвердевания нижележащего слоя пенобетон выдерживают при температуре не ниже 10 градусов.
Сроки распалубки пенобетонных блоков устанавливают опытным путем, с учетом активности цемента, соотношения составляющих и режима твердения
Твердение пенобетона может происходить или во влажной среде в течение 28 дней, или достигаться посредством пропаривания при 70—85 в течение 12—18 час, или осуществляться на воздухе систематическим увлажнением в течение 28 дней
При влажном режиме твердения каждый блок, находящийся в штабеле покрывается со всех сторон влажными опилками.
Режим пропаривания устанавливается опытным путем непосредственно на месте причем подогрев пенобетона производится в течение 2 3 час., выдержка 8 16 час. и охлаждение 2-3 час. Пропариванию подвергают уже отвердевшие изделия (не ранее, чем через 12 час. после изготовления). После пропаривания изделия необходимо выдерживать в течение 5 дней во влажной среде.
При воздушном (естественном) режиме твердения блоки в летнее время поливают водой в течение 28 дней: первые 14 дней поливка производится 3- 4 раза, а затем 2-3 раза в сутки. В процессе изготовления пенобетона ведется технологический журнал.
Правила приемки и методы испытания пенобетона с известняковым тонкомолотым заполнителем изложены в разделах 3 и 4 ГОСТ 5742-51 на «Плиты термоизоляционные из неавтоклавиого пенобетона»
ФИЗИКО-ТЕХНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПЕНОБЕТОНА
С целью проверки технических свойств пенобетона образцы его были подвергнуты испытаниям в лабораторных условиях. Образцы изготовляли на портландцементе марки 400, удовлетворяющем требованиям ГОСТ 310-41.
Использованная в качестве добавки известняковая мука, полученная топким дроблением отходов известняка Муратовского месторождения, имела объемный вес 1 100 кг/м3 и тонкость помола, характеризующуюся прохождением 75% пробы через сито с 4 900 отв/см2.
Пепообразователь при изготовлении образцов применяли клеекаканифольный.
