ПЕНОБЕТОН ПІДВИЩЕНОЇ МІЦНОСТІ
Звичайний термоізоляційний пінобетон виготовляється з портландцементу, води і піноутворювача і являє собою пористий матеріал, що отримується в результаті змішування пластичної маси в'яжучого розчину з особливо стійкою і міцною піною. Питома вага пінобетону 400- 500 кг / м3 міцність 5-7 кг / см2 (по ГОСТ 5742-51).
Замість портландцементу для виготовлення пінобетону застосовують і інші види цементів: глиноземний, пуціотановий, шлакопортландцемент та ін. Якщо вони не викликають осаду ячеистой маси.
Термоізоляційний неавтоклавний пінобетон володіє істотними недоліками. Він має малу міцність, що ускладнює транспортування та монтаж виробів з нього.
У разі якщо перші 15-20 днів неавтоклавпий пінобетон твердне без достатньої наявності вологи, в ньому з'являються усадочні тріщини, які в окремих випадках є причиною руйнування виробів. Внаслідок того, що пінобетон виготовляється переважно на чистому цементі, без наповнювачів, на його виготовлення витрачається велика кількість цементу (300- 400 кг / м3).
Однак введення мінеральних або штучних тонкомолотих наповнювачів до складу пенобетонной маси не завжди дає позитивні результати. Деякі матеріали, що використовуються в якості наповнювачів (трепел, Драгома і т п.), Викликають тріщини в затверділому пінобетон, а добавка меленого піску значно збільшує об'ємну вагу матеріалу.
Центральної науково дослідною лабораторією Главстроя розроблений спосіб виготовлення неавтоклавного термоизоляционного пінобетону підвищеної міцності при скороченому витраті цементу1
Зазначений ефект досягається за рахунок введення в пе- нобетонную масу тонкомолотого вапняку в кількості 20-30% від ваги цементу.
Тонкомолотий вапняк в зазначеній кількості активно взаємодіє з продуктами тверднення портландцементу, значно підвищуючи міцність і покращуючи якості пінобетону.
Підвищення механічної міцності пояснюється в основному тим, що вапняк, введений до складу цементного каменю, грає роль мікронаповнювача, розподіляє внутрішня напруга, що зменшує усадку і покращує структуру пінобетону.
Істотне значення при цьому має мікроструктура і питома вага вапняку, віт цементу, а також відбувається в суміші "цемепт вапняк - вода" процес карбонізації розчину Са (ОП) 2 з утворенням гідратів карбонату кальцію.
Останні служать в твердіє суміші центрами кристалізації, наявність яких збільшує сили зчеплення (зрощування) цементного каменю з поверхнею зерен вапнякового наповнювача. При утворенні тонких і топчучи шліх стінок пористого матеріалу вказане явище підвищує механічну міцність пінобетону (особливо при вологому режимі тверднення).
При введенні вапнякового борошна в кількості до 50% від ваги цементу опади ячеистой маси в формах і появи тріщин при твердінні пінобетону не спостерігається.
Пінобетон з добавкою 20-30% вапнякового борошна виявився більш морозостійким, ніж пінобетон на чистому цементі.
МАТЕРІАЛИ ДЛЯ ПРИГОТУВАННЯ ПЕНОБЕТОНА
В якості в'яжучого застосовується портландцемент марки не нижче 300, якість якого має відповідати вимогам ГОСТ 310-41 (початок схоплювання не пізніше 3 годину, кінець схоплювання не пізніше 5 год. Після замішування). Перед застосуванням в справу цемент слід просіяти через сито з 64 отв / см2.
Заповнювачем є вапнякова мука отримується тонким і надтонкою помелом відходів дроблення вапняку, міцністю в СУХОМУ стані від 200 до 1200 кг / см2.
Мінімальна тонкість помелу вапнякового борошна повинна бути такою, щоб на сито з 900 отв / см2 залишалося не більше 10%, а через сито з 4900оті / см2 проходило не менше 60% проби.
При виробництві пінобетону застосовуються клеєканіфольний, смолосалоніновий і інші пенообразователи.
Вода повинна задовольняти вимогам, що пред'являються до неї при приготуванні будівельних розчинів і бетонів.
Для вибору оптимального співвідношення води і піноутворювача необхідно приготувати 6 різних змусив піни, визначити по приладу ЦНІПС-1 (через 0.5 години, 1 година і 2 години) характеристики піни і її осадку і вибрати з них співвідношення з найкращими показниками.
Для вибору оптимального співвідношення цементу і добавок готують 3 замісу. Наприклад, для пінобетону з об'ємною вагою 400 кг / м3 слід перевірити суміші з співвідношенням (Ц: Д) 90:10; 85:15; 70:30.
Водовяжущій фактор В / (Ц + Д) пінобетону призначається залежно від заданого об'ємної ваги по консистенції маси, яка визначається приладом ЦНІПС-2, показання якого повинні відповідати наступним значенням:
об'ємна вага в кг / м3. 500 600 700 800; показання приладу в см 3 5 7 9
Водовяжущій фактор можна орієнтовно вибрати також по табл. 1
Дтя уточнення величини водовяжущего фактора виготовляють три склади пінобетону, що відрізняються один від одного значенням водовяжущого фактора на +0,02
Водовяжущій фактор, при якому пінобетон володіє найбільшою міцністю вважається оптимальним при заданих матеріалах.
У табл. 2 наведено приблизний витрата матеріалів на 1м3 пенобетонной маси.
Витрата клеекообразного піноутворювача для пінобетону марки 400 складає 1,75 - 2,25 л на кожні 11-13л води, а для пінобетону марки 500 - 1Ю502л на кожні 10-12л води.
Витрата цементу, добавки і води на 1м3 пінобетону заданого об'ємної ваги можна визначити за формулами:
Ц = У / 1,1 (1 + n)
Д = Ц * n
В = (Ц + Д) ВФ
де:
Ц витрата цементу на 1м3 пінобетону
У - об'ємна вага пінобетону в сухому вигляді
1,1 - коефіцієнт, що враховує наявність гідратної води (10% від ваги цементу і добавки)
n - число частин добавки, що припадає на 1 частину цементу
Д - витрата добавки на 1м3 пінобетону
В- кількість води на 1м3 пінобетону
ВФ - водовяжущій фактор В / (Ц + Д) - знаментатель складається з ваги цементу і добавки
Питома вага пенобетонной маси У визначається за формулою:
У = Ц ((1 + n) + (ВФ + 1) + Вn)
де Вn - кількість води разом з водним розчином піноутворювача, що подається в пеновзбіватель.
Приготування пенобетонной маси
Приготування пенобетонной маси полягає в піготовленіі піни і в'яжучого розчину з подальшим змішуванням їх. Всі ці операції виконуються в пенобетономешалки. Піну готують звичайним способом в пеновзбівателе. В'яжучий розчин можна готувати як сухим, так і мокрим способами.
При роботі сухим способом в барабан пенобетономешалки заливають воду і завантажують суху суміш (цемент + тонкомолотий вапняк) в кількості, необхідній на один заміс. Перемешиваніе триває 1-2хв. до отримання однорідної без грудок в'яжучого розчину.
При роботі мокрим способом цемент і вапняк в кількості, необхідній на один заміс, обробляють з мінімальною кількістю води для отримання густопластінчатого розчину. Тривалість обробки залежить від зернового складу і міцності вапняку в змішаному в'язкому і становить близько 5 10 хв.
При роботі з заздалегідь приготованим на бегунах густопластічним вапняковим шламом останній дозують з урахуванням що міститься в ньому води.
В'яжучий розчин і піну після перевірки їх якості завантажують в барабан-змішувач пенобетономешалки і перемішують 2-3 хв. до отримання однорідної за кольором ячеистой маси (без білих плям піни).
Після закінчення перемішування визначають об'ємний вага сирої ячеистой маси.
При наявності приладу ЦПІПС-2 визначають також консистенцію пенобетонной маси (через кожні 3-5 змусив). Відхилення об'ємної ваги маси від заданого не повинно перевищувати 10% для пінобетону з об'ємною вагою 500 і 600 кг / м3 і 5% для пінобетону з об'ємною вагою 7П0 кг / м3.
Питома вага сирої ячеистой маси можна коригувати часом її перемішування, а об'ємний вага твердого пінобетону зміною кількості цементно вапнякового розчину.
Сиру ячеистую масу вивантажують з барабана-змішувача пенобетономешалки в тачки, ящики-поїлки або в підвісні ковші, транспортують до місця розташування форм (опалубки) і запивають в них.
Встановлена на піддоні форма (опалубка) не повинна мати щілин. Всі нещільності в ній закладають глиняним розчином. Зсередини опалубку змелюють офа ботаіпим автолом або іншим маслом.
Порожнисту масу рекомендується заливати шарами товщиною 20-30 см. З, метою економії місця і опалубки можна виробляти багатошарову заливку ячеистой маси в опалубку, висота якої більше висоти вироби; при цьому шари маси поділяють піщаному прошарку. Кожен шар заливають після закінчення доби після затвердіння нижчого шару пінобетон витримують при температурі не нижче 10 градусів.
Терміни распалубки пінобетонних блоків встановлюють дослідним шляхом, з урахуванням активності цементу, співвідношення складових і режиму твердіння
Твердіння пінобетону може відбуватися або у вологому середовищі протягом 28 днів, або досягатися за допомогою пропарювання при 70-85 протягом 12-18 годину, або здійснюватися на повітрі систематичним зволоженням протягом 28 днів
При вологому режимі тверднення кожен блок, що знаходиться в штабелі покривається з усіх боків вологими тирсою.
Режим пропарювання встановлюється дослідним шляхом безпосередньо на місці причому підігрів пінобетону виробляється протягом 2 3 год. витримка 8 16 год. і охолодження 2-3 годину. Пропарюванню піддають вже затверділі вироби (не раніше, ніж через 12 год. Після виготовлення). Після пропарювання вироби необхідно витримувати протягом 5 днів у вологому середовищі.
При повітряному (природному) режимі тверднення блоки в літню пору поливають водою протягом 28 днів: перші 14 днів поливання проводиться 3 4 рази, а потім 2-3 рази на добу. В процесі виготовлення пінобетону ведеться технологічний журнал.
Правила приймання та методи випробування пінобетону з вапняковим тонкомолотого заповнювачем викладені в розділах 3 і 4 ГОСТ 5742-51 на «Плити термоизоляционні з неавтоклавіого пінобетону»
ФІЗИКО-ТЕХНІЧНІ ВЛАСТИВОСТІ ПЕНОБЕТОНА
З метою перевірки технічних властивостей пінобетону зразки його були піддані випробуванням в лабораторних умовах. Зразки виготовляли на портландцементі марки 400, що задовольняє вимогам ГОСТ 310-41.
Використана в якості добавки вапнякова мука, отримана багнистих дробленням відходів вапняку муратовський родовища, мала об'ємний вага 1 100 кг / м3 і тонкість помелу, що характеризується проходженням 75% проби через сито з 4 900 отв / см2.
Пепообразователь при виготовленні зразків застосовували клеекаканіфольний.