ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Результат научных исследований.

В условиях значительного роста стоимости энергетических ресурсов актуальное значение приобретает распространение выпуска строительных материалов, технология производства которых отличается пониженной энергоемкостью. Становится также важным применение в ограждающих конструкциях вы­сокоэффективных теплоизоляционных материалов. К их числу принадлежит ячеистый бетон. Методом математического моде­лирования эксперимента исследованы пути улучшения физи­ко-механических характеристик неавтоклавного теплоизоляци­онного и теплоизоляционно-конструкционного газобетонов, приготовленных на основе мелкозернистого природного квар­цевого песка Чернушинского месторождения и золы-уноса Рефтинской ГРЭС.

Исследовано влияние ряда химических добавок на свойства теплоизоляционно-конструкционного газобетона, приготавли­ваемого по литьевой технологии при постоянном соотношении песок : цемент = 1 с применением природного кварцевого пес­ка, размолотого до удельной поверхности 200 м^/кг, а также ульяновского портландцемента марки ПЦ 400. В качестве газообразователя применялась алюминиевая пудра, обработанная сульфанолом. Установлено, что увеличение содержания кау­стической соды от 0,2 до 0,4% от массы цемента понижает среднюю плотность газобетона при постоянном В/Т на 10%. Оптимизацией рецептуры по показателю В/Т и содержанию каустической соды были получены составы бетонов со средней плотностью 900 кг/м ³ и пределом прочности при сжатии 2,1 МПа. Введение извести в количестве до 5% от массы це­мента в пересчете на СаО позволило получить газобетон со средней плотностью 900 кг/м ³ и пределом прочности при сжа­тии 1,5 МПа.

Построены математические модели средней плотности и предела прочности при сжатии газобетона,, отражающие влия­ние водотвердого отношения в интервале от 0,34 до 0,46 (фактор xi). Оптимизация моделей позволила установить, что в случае применения каустической соды в количестве 0,4% от массы цемента при соотношении песок : цемент 0,85 и при показателе В/Т=0,43 предел прочности при сжатии газобетона составляет 2,5 МПа при средней плотности 900 кг/м ³. При введении в состав бетона извести в количестве 5% от массы цемента при П:Ц=0,85 и В/Т=0,45 получен состав газобетона с пределом прочности при сжатии 3,0 МПа и средней плотно­стью 900 кг/м ³.

Установлена эффективность частичной и полной замены природного кварцевого песка с модулем крупности 1,1 золой-уносом Рефтинской ГРЭС. Замена песка на 60% золой при В/Т=0,48 дала возможность получить газобетон со средней плотностью 800 кг/м ³ и пределом прочности при сжатии 2,5 МПа. Полная замена песка золой обеспечивает получение предела прочности при сжатии 3,5 МПа при средней плотно­сти 900 кг/м ³.

Исследованиями установлена возможность улучшения фи­зико-механических характеристик неавтоклавного газобетона за счет применения виброформирования. Выявлена целесооб­разность кратковременного вибрационного воздействия с ам­плитудой 0,35 мм и частотой 50 Гц продолжительностью 20 с, оказываемого на газобетонную смесь прерывисто, с интерва­лом 5 мин в течение 20 мин и началом через 5 мин после приготовления смеси. Оптимизация рецептуры и режима виб­роформирования газобетона позволила получить бетон со средней плотностью 900 кг/м ³ и пределом прочности при сжа­тии 4,5 МПа.

С целью снижения средней плотности теплоизоляционного неавтоклавного газозолобетона произведены исследования влияния водотвердого отношения В/Т в диапазоне от 0,60 до 0,70 и содержания алюминиевой пудры по показателю А1:Т в диапазоне от 0,10 до 0,35% при использовании в качестве интенсификатора газообразования известкового теста в количестве 5% от массы цемента и каустической соды в количестве 0,4% от массы цемента. Эксперимент проводился в рамках литьевой технологии. Соотношение зола : цемент во всех слу­чаях составляло 0,85. Результаты эксперимента показали, что снижению средней плотности газобетона ниже 500 кг/м ³ спо­собствует как рост водотвердого отношения, так и увеличение содержания алюминиевой пудры. Повышению стабильности средней плотности газобетонной смеси после периода интен­сивного газовыделения способствует оптимизация рецептуры бетона по содержанию двуводного сульфата кальция. Получен­ные результаты позволяют организовывать производство мелкоштучных изделий из неавтоклавного газобетона со средней плотностью 450 кг/м ³.