В.Ф. ЗАВАДСКИЙ, д-р техн. наук,

(Новосибирский государственный архитектурно-строительный университет),

П.П. ДЕРЯБИН, А.Ф. КОСАЧ, кандидаты техн. наук (СибАДИ, Омск)

Технология получения пеногазобетон

  Поризация формовочной массы при получении изделий ячеистой структуры может осуществляться следующими способами: химическим, механическим, механо-химическим, физическим [ 11.

  Химический способ поризации заключается в организации процесса газовыделения в формовочной массе за счет химического взаимодействия исходных компонентов.

  Механический способ поризации включает в себя процесс автономного приготовления кремнеземвяжущей растворной смеси и технической пены с их последующим совместным перемешиванием.

  Механохимический способ можно отнести к разряду новых, при котором формовочная смесь на первом этапе поризуется за счет введения в ее структуру пены, а затем в поризованной массе создаются более крупные ячеистые поры за счет газообразователей или другими методами, обеспечивающими получение ячеистой пористости.

  Физический способ основан на принципе разрежения в системе раствор--газ, за счет чего мелкие газовые пузырьки объединяются в более крупные, расширяются и поризуют (вспучивают) смесь [2].

  Возможность производства стеновых изделий из ячеистого бетона средней плотностью 400--450 кг/м³ и менее является вполне реальной при разработке форсированных способов поризации кремнеземвяжущей смеси с применением активных дисперсных минеральных наполнителей и немолотого песка при меньших расходах порообразователей.

  Установлено, что при равноценных исходных составах смеси определяющими технологическими параметрами, влияющими на процесс поризации кремнеземвя-жущего шлама, являются:

• при производстве газобетона: текучесть и темпера 
  тура шлама (40--45°С), скорость и продолжитель 
  ность перемешивания, а также способ формования;
• при производстве пенобетона: устойчивость и крат 
  ность пен, способ подготовки пенобетонной массы.

  При использовании традиционных технологий для получения ячеистых бетонов с величиной средней плотности менее 500 кг/м' требуется значительный расход газообразователей (более 550 г/м³) и применение высокократных пен (более 10 единиц).

  Усложнение существующих технологических схем производства ячеистых бетонов также связано с помолом кварцевого песка, использованием ПАВ и стабилизаторов структуры для обеспечения меньшей усадки ячеистых бетонов и повышения их эксплуатационной надежности. Применение баротехнологии пенобетона требует разработки специального оборудования.

  А.В. Волженский в 80-х годах определил возможность получения ячеистых бетонов с использованием элементов технологии производства пенобетона и газобетона. Однако научно-технологических разработок по этому вопросу в последние годы практически не проводилось.

  Авторы статьи провели комплекс исследований по разработке рецептурно-технологических параметров производства пеногазобетона. Установлен оптимальный расход газообразователя для получения ячеистого бетона форсированным способом порообразования, плотность которого находится в пределах 270--370 г/м³. При расходе 300 г средняя плотность пеногазобетона равна 425 кг/м³, предел прочности при сжатии -- 1,3 МПа, что на 19,8% и 10,5% ниже, чем соответственно при 150 и 600 г расхода алюминиевой пудры. Оптимальное соотношение кремнеземистого компонента к вяжущему («С») равно 1, при этом средняя плотность пеногазобетона несколько выше по сравнению с плотностью, полученной при «С» = 1,25, но в этом случае у образцов наблюдается проявление фактора коалесценции, а также расслоение пеногазобетонной смеси, что приводит к значительному снижению прочности пеногазобетона.

  С учетом последовательного использования в технологии пеногазобетона пено- и газообразователей вы-

  Таблица 1

Таблица 2

полнена корректировка расхода порообразователей при расчете состава пеногазобетона. Установлено, что доля вклада механического способа порообразования в объем общей пористости пеногазобетона составляет 60--65%, а химического -- 35--40% при оптимальных параметрах приготовления пеногазомассы.

  Для технологического согласования процессов газовыделения и пенообразования определялась оптимальная температура воды затворения. Установлено, что оптимальной является температура воды затворения в интервале 21--25°С. При повышении или снижении температуры у пеногазобетонных образцов наблюдается повышение величины средней плотности. Это объясняется тем, что при более низкой температуре воды процесс газообразования происходит значительно медленнее, в результате чего нарастание вязкопластичных свойств смеси происходит раньше, чем заканчивается газообразование. При более высокой температуре по отношению к оптимальной, наоборот, вспучивание смеси и образование горбушки происходит более интенсивно, вспучивание смеси начинается через 40--50 с, но при этом происходит разрушение технической пены.

  С учетом применения двухстадийной технологии приготовления ячеисто-бетонной смеси изучалось влияние технологической последовательности ее приготовления на свойства формовочной массы и пеногазобетона.

  Были рассмотрены следующие принципиально возможные варианты приготовления смеси: растворная смесь + А1-суспензия + пена; А1-суспензия + пена + растворная смесь; растворная смесь + пена + А1-суспснзия. Установлено, что оптимальной является схема растворная смесь + пена + А1-суспензия. При такой технологии получен пеногазобетон со средней плотностью 410 кг/м³, что на 23--29% меньше, чем при других способах (табл. 1) [3].

  В табл. 2 приведены среднестатистические показатели физико-механических свойств ячеистых бетонов, полученных различными способами порообразования в зависимости от расхода газообразователя и кратности пены.

  Установлено, что минимальная величина средней плотности пеногазобетона получена при меньшем расходе алюминиевой пудры, составляющей 300 г/м³, при низкой кратности пены, равной 10 единицам. При таких показателях порообразователей при общей пористости 81,3--82,8% достигается мелкая равномерно распределенная пористость в диапазоне радиусов пор 0,0075--7,75 мкм.

  На базе экспериментальных и теоретических положений разработана технологическая схема производства пеногазобетона, предусматривающая двухступенчатый способ подготовки пеногазобетонной смеси (рис. 2).

  Технология приготовления пеногазобетонной смеси, заключающаяся в перемешивании растворной части с технической пеной и дальнейшем перемешивании с алюминиевой суспензией, позволяет обеспечить высокий уровень общей и дифференциальной пористости и снизить при этом величину средней плотности пеногазобетона на 20--30%, теплопроводности на 40--48%, а усадку на 30-40% по сравнению с другими способами приготовления кремнеземвяжущего шлама.

  Одним из перспективных направлений регулирования свойств поризованных шламов и снижения величины средней плотности ячеистых бетонов является применение высокодисперсных минеральных и органоми-неральных наполнителей и стабилизаторов структурной прочности поризованной массы. Это позволяет получать пеногазобетон со средней плотностью 320--350 кг/м³.

Список литературы

1. Завадский В.Ф., Косач А.Ф. Производство стеновых материалов и изделий // Уч.  пос.  Новосибирск:НГАСУ. 2001. 168 с.
2. Грушевский А.Е., Балдин В.П. Технология и оборудование для малых предприятий // Строит, материалы.1994. № 1. С. 7-9.
3. Завадский В. Ф., Косач А. Ф., Дерябин П.П. Влияние технологии приготовления смеси на свойства пеногазобетона//Изв. вузов. Строительство. 2001. № 1. С. 31-33.

Стройматериалы  6/2003