Технологический регламент «традиционная технология»
Выше было сказано, что метод сухой минерализации основывается на том, что структура «мокрой» (низкократной) пены фиксируется минерализатором. В итоге получается ячеистый бетон, который полностью наследует структуру пены. По этому технологическому регламенту характеристики ячеистого бетона (плотность, характер организации порового пространства, величина пор и т. д.) целиком и полностью регулируются путем изменения кратности пены.
Если кратность пены превышает 15, то такие (уже «сухие») пены невозможно применять в методе сухой минерализации - в них недостаточно воды, чтобы обеспечить химическую реакцию гидратации цемента.
В то же время пены с кратностью выше 15 отличает достаточно высокая стойкость. Это результат того, что при такой кратности пена представляет собой пространственную ячеисто-пленочную структуру, состоящую из пор-многогранников (а не из круглых пор, как в «мокрых» пенах). В таких пенах практически отсутствует свободная жидкая фаза, поэтому они достаточно стойкие сами по себе. Более того, они способны (до известного предела, разумеется) противостоять и внешнему разрушительному воздействию, например, в процессе перемешивания с цементным раствором. Поэтому на пенах кратностью выше 15 основан принцип производства пенобетона по традиционному методу: отдельно приготовленная пена смешивается с отдельно же приготовленным цементным (или цементно-песчаным) раствором. Причем вода, необходимая для гидратации цемента, вводится в систему не в составе «мокрой» пены (как в методе сухой минерализации), а в составе раствора.
В традиционной схеме параметры пенобетона регулируются не изменением кратности пены, а изменением соотношения между пеной и раствором в составе пеномассы.
Такой подход более капризен, чем простое изменение кратности пены. Ведь пропорции между пеной и раствором в составе пеномассы могут изменяться в достаточно широких пределах. Причем эта изменчивость зависит от нескольких факторов, а именно:
1. Начальное соотношение пены и раствора. Ну, здесь все ясно: в смеситель загружается определенная порция раствора, затем оставшееся место полностью заполняется пеной. Единожды установленные пропорции обеспечивают стабильность соотношения между пеной и раствором.
2. В процессе перемешивания пена, какой бы стойкой она ни была, все равно разрушается. И если в методе сухой минерализации мы попросту фиксируем структуру пены (закрепляем ее цементным камнем), то в традиционной схеме изначальную структуру пены трансформируем в пеноструктуру определенной кратности - в зависимости от требуемой плотности пенобетона. Коэффициент трансформации обычно лежит в пределах 1.5-2.5. Процесс трансформации длится весь период перемешивания, поскольку пена разделяется, обволакивается цементным тестом и разрушается при этом.
На процесс трансформации пены в составе пеноминеральной смеси очень сильно влияют:
А) Длительность перемешивания. Если долго вымешивать, то можно разрушить всю пену и вообще не получить поризованной пеномассы. Поэтому данный технологический регламент очень жестко нормирует время перемешивания. В идеале, чем меньше, тем лучше.
Б) Скорость перемешивания. Тоже очень жестко регламентируется технологическим регламентом. Опять-таки, чем меньше окружная скорость движения смесительных лопаток, тем лучше.
В) Характер циркуляции смешиваемой пеномассы в смесителе и форма смесительных лопаток.
Г) Тиксотропные характеристики смеси - подвижность, вязкость, пластическая вязкость и т. д. В этом случае становятся очень значимы параметры В/Ц, водопотребности заполнителей и вяжущего, присутствие пластификаторов-разжижителей и т. п.
Д) Стойкость пены сама по себе. Получение более стойких пен требует введения в них специальных стабилизаторов, загустителей и т. п. в целях обеспечения стойкости.
Так как часть пены в процессе вымешивания пеномассы будет неизбежно разрушена, то цементная смесь обогатится некоторым количеством незадей - ствованного пенообразователя, а это очень сильный замедлитель схватывания и твердения цемента. Поэтому всегда нужно стремиться к минимальному разрушению пены и к максимально возможному приближению кратности исходной пены к кратности результирующего пенобетона. Обеспечение такого условия, особенно если учесть, что все вышеперечисленные процессы антагонистичны (работают друг против друга), и является основой утверждения, что производство пенобетона очень простое, но и очень капризное. Иногда даже цемент одного завода, но из разных партий, способен разрушить этот хрупкий баланс - в итоге брак. Я уж не говорю о разной НГ (нормальной густоте) разных цементов, о перманентной войне пенообразователей с ускорителями и пластификаторами.
Поэтому для традиционного метода, как ни для какого иного период отладки технологического регламента занимает немало времени. И очень полезно знать при этом физику процесса на уровне теории, чтобы не бросаться из одной крайности в другую.
Для этого технологического регламента практически неприменимы рецеп- турно-технологические наработки со стороны. Различные готовые рецепты от «прожженных практиков» ничего не значат, если нет возможности (а ее, как правило, никогда не бывает) в точности и неукоснительно соблюсти ВСЕ начальные условия, начиная от температуры в цеху, и заканчивая характеристиками используемых ингредиентов, или грамотно подкорректировать типовой регламент в соответствии с местными реалиями.
Но знание физики процессов, знание теории позволяет наметить пути оптимального решения проблемы.
