ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Результат выполнения НИР.

Основа производства любых ячеистых бетонов - это получение ячеистой структуры, которая после твердения дает систему с твердой средой и газовой дисперсной фазой. До твердения прочность и устойчивость ячеистой структуры определяется свойствами пленочного каркаса. Со временем пленки между пузырьками утончаются вследствие отекания жидкости и, если не происходит твердение каркаса, пузырьки лопаются, а ячеистая структура разрушается. Ус­тойчивость ячеистой структуры зависит от вязкости и температуры раствора, рН жидкой фазы и присутствия в ней электролита. Значительное влияние на структуру пор и их распределение в массе оказывает способ создания пор, вид вяжущего, наличие тонкомолотого компонента и заполнителя.

Теоретически может быть создана пористость 74,05%, при наиболее плотной гексагональной укладке шарообразных тел одинакового диаметра, без учета пор в скелетном материале ячеистого бетона. На практике при высоких водо-твердых отношениях и использовании воздухововлекающих веществ пористость ячеистых бетонов может быть доведена до 85 % и даже более.

Из большого количества факторов основными факторами, влияющими на прочность ячеистого бетона, являются характер его пористой структуры (макропористость) и состав межпорового вещества (мембран) после его затвердения (микроструктура).

Известно, что прочность ячеистого бетона можно вычислить в зависи­мости от прочности материала межпоровых стенок по формуле:

, Мпа

гдеn- макропористость, определяемая в зависимости от плотности ячеистого бетонаr_си плотности бетона межпоровой стенкиr_м(мембран);n=1-r_с/r_м

Такая зависимость прочности ячеистых бетонов от качества межпоровых стенок делает возможным предварительное изучение свойств цементного камня с последующим исследованием прочности бетона ячеистой структуры.

Эксперименты проводили с использованием портландцемента М500 «Мальцовский портландцемент». В качестве малокварцевого заполнителя применяли глауконитовые пески Брянского фосфоритного завода.

Водотвердые отношения выбирали в пределах от 0,35 до 0,55, т.е. с таким водосодержанием, которое при оптимальных температурах и расходах порообразователей обеспечивали бы получение плотности ячеистого бетона от 300 до 700 кг/м ³.

Результаты испытания образцов после пропаривания в лабораторной камере по режиму 2+6+2 ч при t=80°c и расчетная прочность ячеистого бетона представлены в таблице 1.

табл. 1

Составы и расчетные характеристики ячеистого бетона

Введение добавок в состав ячеистых бетонов сильно влияет на кинетику газовыделения и конечные свойства. В проведенных экспериментах использованы добавки, стабилизирующие ячеистую структуру, и добавки, придающие готовым изделиям гидрофобные свойства.

Контрольным являлся газобетон с плотностью 800-850 кг/м ³ (расход на 1 м ³ портландцемента М500 завода «Мальцовский портландцемент» 330 кг и глауконитового песка 460 кг). Тепловую обработку образцов в формах 10х10х10 (см) производили в лабораторной пропарочной камере по режиму 2+8+2 часа приt_изот=80±2°С. Образцы после тепловой обработки выдерживали при комнатной температуре не менее 6 часов, после чего испытывали на прочность при сжатии. Результаты испытаний даны в таблице 2.

табл. 2

Влияние добавок на прочность газобетона при сжатии, МПа

(прочность контрольных образцов 4,65 МПа)

Из таблицы видно, что введение хлоридов кальция и комплексной добавки (naci + cacl₂) приводит к увеличению прочности на 13... 26 % по сравнению с контрольными состава­ми. При этом наблюдается снижение плотности газобетона.

Введение добавки ГКЖ-11 в количестве до 0,05 % от массы цемента приво­дит к увеличению прочности газобетона, затем эффективность нарастания прочности уменьшается.

Данные рекомендации могут учитываться при изготовлении ячеистых бетонов.