Корзина
37 отзывов
ПП Будпостач газобетон, дом из газобетона, газобетон цена, газоблок цена, газоблоки Киев, газоблок
+380 (67) 760-76-88
+380675486412
+380677607688
+380660875308

Техническая информация по пенобетону

Техническая информация по пенобетону

Техническая информация по пенобетону

Пенобетон – перспективы и сравнение
В быту часто возникает потребность в возведении перегородок внутри комнат или просто организации отдельных помещений внутри других. Раньше такие перегородки делали из кирпича или гипсокартона. Недостатки этих материалов очевидны: дороговизна, большие трудозатраты для возведения стен, низкая звуко и теплоизоляция.

Техническая информация по пенобетону

В Днепропетровске купить газобетон сегодня можно со скидкой
Все эти проблемы помогает решить новый материал ПЕНОБЕТОН. Он обладает следующими свойствами: Прочный, но легкий (за счет легкости один блок в 11 раз больше одного кирпича, т.е. стену возвести в 11 раз легче и быстрее),не горит, не гниет, не боится сырости, легкий в обработке и отделке, теплоудерживающий, аккумулирует тепло, искусственный камень, обладающий свойствами дерева (можно распилить), экологически чистый (не содержит веществ, вредных для здоровья). Пенобетонные блоки можно использовать для строительства не несущих стен внутри здания и постройки 1 этажных зданий. В советские времена кирпич широко использовался в строительстве. При возведении кирпичных зданий, для экономии материала применялись разные виды колодцевых кладок с заполнением шлаком, сухим песком, легким бетоном, использовались также дырчатые кирпичи с различного вида пустотами, благодаря чему, толщину кладки удалось снизить до двух кирпичей (51 см). Это вполне соответствовало прежним (до 1982 года) нормам по теплоизоляции, когда сопротивление стены теплопередаче должно было составлять 0,85 м2. С/Вт.

Широкое распространение получил силикатный кирпич, который в настоящее время применяется для наружной облицовки. Также в качестве облицовки, помимо штукатурки, используются лицевой кирпич, гранитные и бетонные плитки. С развитием массового панельного строительства, кирпич оттесняется на задний план. Это было вызвано, в первую очередь, большей, по сравнению с панелями, трудоемкостью кладки и более высокой стоимостью кирпича. Хотя преимущества очевидны: лучшая тепловая инерция, отсутствие ветропродуваемых швов и, как правило, более комфортная планировка. В связи с переходом на новые нормы (с 2000 г.), в которых требуемое сопротивление стены теплопередаче увеличилось в 3,5 раза, возводить однослойные кирпичные стены стало невозможно. Таким образом, получалось, что соответствовать новым нормам будут стены : из силикатного кирпича толщиной 2,43 м; из глиняного полнотелого кирпича – толщиной 2,26 м; из самого эффективного (по СниП П-3-79) керамического пустотного кирпича стена должна быть 1,45 м.

То же относится к многощелевым керамическим блокам. Кирпичные заводы Петербурга, для улучшения теплофизических показателей кирпичей, увеличивают их дырчатость, и пористость что приводит к перерасходу раствора, который при кладке проваливается в отверстия кирпича, тем самым, ухудшая теплофизические свойства стен. Таким образом, получается, что кирпич целесообразно использовать в качестве наружного слоя в составе трехслойной конструкции с внутренним утеплителем из минеральной ваты и пенопластов. Но и здесь есть свои проблемы. Так, срок службы кирпичных стен составляет не менее 150 лет, а вышеназванные утеплители уступают ему по долговечности в 6- 10 раз. Кроме того, многие пенопласты пожароопасны и токсичны.

Наиболее эффективным утеплителем является ячеистый бетон. Он долговечен, негорюч, гигиеничен, а также дешев, так как изготавливается из отечественных недефицитных материалов. Благодаря этим качествам, он нашел широкое применение в современном строительстве. Но оптимальной, как нам кажется, является конструкция стены, состоящей из наружного облицовочного слоя, выполненного из кирпича толщиной 12 см, и теплозащитного слоя из пенобетонных блоков (рис. 1). При этом толщина теплозащитного слоя колеблется от 40 до 60 см. В многоэтажном здании такие стены могут быть только самонесущими. Для снижения общей толщины при требуемых теплозащитных свойствах необходимо, чтобы ячеистый бетон имел коэффициент теплопроводности 0,08 -0,1 вт/м С, который достигает таких значений при объемной массе 150-250 кг/м3. Такой ячеистый пенобетон может быть применен при возведении стен из монолитного бетона естественного твердения, где в качестве несъемной опалубки применяются кирпичные стенки: наружный облицовочный слой в 0,5 кирпича и внутренний слой со стороны помещения толщиной 0,5- 1,5 кирпича, определяющий несущую способность стены (рис. 2). При общей толщине стены 30-50 см, пенобетон обеспечивает ее теплозащиту, прочность и непродуваемость, а кирпич – необходимую прочность.

  1. Легкие композитные пенобетоны

Легкий пенобетон, создается вовлечением множества микро-пузырьков воздуха в цементную смесь. Это достигается смешиванием концентрированного пенообразующего химиката с водой и генерированием пены с использованием сжатого воздуха. Чтобы достигнуть оптимальных результатов требуется Аэратор. После этого пена смешивается с гидросмесью песок /цемент /вода, с использованием обычных бетоносмесителей. Легкий пенобетон, ведет себя подобно обычному плотному тяжелому бетону в большинстве аспектов, типа выдерживания.

Техническая информация по пенобетону

  1. Характеристики и свойства пенобетона

Легкий пенобетон, имеет хорошую механическую прочность наряду с высокими показателями изоляции при широкой амплитуде плотности. Некоторые из преимуществ использования легкого пенобетона включают:

Быстрое и относительно простое производство. . Низкая цена бетона по сравнению с другими методами производства легких бетонов . Хорошие характеристики теплоизоляции дают преимущества в экономии энергии, при эксплуатации (обогреве и кондиционировании воздуха). . С Легкими Композитными и пенобетонами более низкие затраты на строительство, более эффективные строительные проекты. . Обработка и перевозка автотранспортом стоят очень мало. . Вес бетона меньше от 10 % до 87 % по сравнению со стандартным тяжелым бетоном в зависимости от составов смеси и материалов. . Значительное снижение веса приводит к сбережениям в каркасах конструкций, опорах или сваях. Такие сбережения часто кратны фактической стоимости материала. . Экономия на перевозке, снижение требуемой грузоподьемности подъемного крана и снижение трудовых ресурсов. Использование легкого пенобетона в сборном или оболочечном строительстве требует кран меньшей грузоподьемности, минимальных усилий при монтаже. Легкий пенобетон можно пилить ручной пилой, обтесывать и забивать гвозди., легкий пенобетон чрезвычайно легок при разравнивании и его можно использовать как покрытие толщиной до 40 мм. Другие материалы могут также вводиться в бетонную смесь в зависимости от условий применения и требований, такие как: Керамзит ,Пенопласт ,Пробка ,Полипропилен ,Вермикулит ,Летучая зола

Техническая информация по пенобетону

  1. Область применения пенобетонов

Использование легкого бетона в строительстве становится все более и более распространенным. Покажем некоторые из типовых областей использования этого бетона в настоящее время : плотность 300-600 кг/м3 Состав: Цемент и Пена. .Этот материал используется на крышах и полах как тепло- и звукоизоляция (то есть сам по себе это не конструкционный материал). Он также используется для теннисных кортов и заполнения пустот в кирпичной кладке подземных стен, изоляции в пустотелых блоках и любом другом заполнении где требуются высокие изоляционные свойства. Плотность 600-900 кг/м3. Состав: Цемент, Песок и Пена. Используется для изготовления сборных блоков и панелей перегородок, покрывающих плит подвесных потолков, тепло- и звукоизоляции в многоуровневых жилых и коммерческих сооружениях. бетон этой плотности также идеален для объемного заполнения. Плотность 900-1200 кг/м3. Состав: Цемент, Песок и Пена. Этот материал используется в бетонных блоках и панелях для наружных стен и перегородок, бетонных плитах для покрытий крыш и перекрытий этажей. Плотность 1200-1600 кг/м3. Состав: Цемент, Песок и Пена. Этот материал используется в сборных панелях любой размерности для коммерческого и промышленного использования, монолитных стенах, садовых украшениях и других областях.

  1. Другие области применения

Покрытия полов//Слоем пенобетона скрепляют керамические плитки, плиты мраморного мощения, цементные плитки и т.д. Вообще, пенобетон с плотностью 500 кг/м3 используется, чтобы получить тепло и звукоизоляцию при небольшой нагрузке на структуру.Минимальная толщина такого покрытия 40 мм. Перед укладкой материала на существующий пол, поверхность должна быть увлажнена, но не сильно. Эластичные покрытия полов//Применяется для полов, которые должны быть покрыты ковром, паркетом, виниловыми плитками и т.д. Наиболее подходящая плотность бетона – 1100 кг/м3 с отношением цемента к песку 2:1. Покрытие укладывают и через 24 часа после укладки осторожно штукатурят поверхность вручную или механической кельмой. Теплоизоляция для крыш// Идеальная плотность для этой цели 500 кг/м3 с составом из цемента и пены. Минимальная толщина покрытия не меньше 40 мм.

Рекомендуется, чтобы поверхность перед покрытием была чуть влажной. Заполнение пустот// Для такого использования, нормальная плотность около 400 кг/м3 с составом из цемента и пены. Пустоты заполняются в несколько последовательных слоев по 600-700 мм с выдержкой по крайней мере 12 часов между каждой укладкой. Кладка из легких блоков// Легкий пенобетон идеальный материал для производства легких блоков для кладки без автоклавного процесса. Плотность, которая обычно используется, варьируется между 600 кг/м3 и 1100 кг/м3 в зависимости от требуемой прочности и необходимой теплоизоляции. Сборные панели// Нормальная плотность принятая для этой области использования изменяется от 1200 кг/м3 до 1600 кг/м3. Выбор плотности обычно зависит от требуемой прочности и размеров, (то есть толщины и т.д). Там где используются многослойные панели из тяжелого бетона и бетона, желательно после укладки тяжелого бетона сразу же укладывать пенобетон, чтобы сцепление между двумя материалами было однородным.

Техническая информация по пенобетону

  1. Смешивание пенобетона

Цемент + Пена// В то время, как растворосмеситель находится в движении, воду и цемент необходимо хорошо перемешать и затем добавить необходимое количество пены и длительное время перемешивать. Смесь тогда готова к укладке в формы. Соотношения цемента, воды и пены для смесей с различным весом приведены в Таблице 1. Заметка: Хотя возможно делать смеси только с цементом, рекомендуется добавление некоторого количества песка (приблизительно 25%), чтобы предотвратить формирование комков.

Цемент + Песок + Пена// В этом растворе вода, песок, цемент добавляются в смеситель в таком же порядке и хорошо перемешиваются до однородного раствора перед добавлением пены. Компоненты смеси приведены в Таблице 1.

Цемент + Легкий заполнитель + Пена//Из-за легкой матрицы сформированной смесью цемента, воды и пены, легкие заполнители могут использоваться без опасности всплывания при вибрации. Типичные заполнители годные для использования: пористый сланец или глина, пемза, вермикулит и т.д. Включение таких заполнителей рекомендуется только если они имеются в данной местности, так как при поставке издалека увеличивается стоимость конечного продукта.

Тяжелый бетон + Пена //Добавление до 10% Пены в нормальный тяжелый бетон дает следующий эффект:(а) Уменьшение плотности ,(б) Уменьшение стоимости ,(в) Уменьшение водоцементного отношения. ,(г) Устранение водоотделения ,(д) Позволяет рано штукатурить поверхности. ,(е) Нет трудностей при перекачивании даже при жаркой погоде. ,(ж) Нет ухудшения характеристик при замораживании – оттаивании. ,Даже при том, что уменьшение водоцементного отношения приводит к увеличению прочности, обычно необходимо слегка увеличить содержание цемента в смеси, чтобы сохранить необходимый предел прочности при сжатии.

Пенобетон для перекачивания по трубопроводам Пена имеет чрезвычайно сильную пузыристую структуру и может выдерживать перекачку насосом до больших высот без потери вовлеченного воздуха. Наиболее подходящий насос для этой цели типа “squeeze” использующий высокое давление при перекачивании. В некоторых ситуациях винтовые насосы также подходят. Водопоглощение пенобетона небольшое из-за закрытой ячеистой структуры.

Техническая информация по пенобетону

  1. Водоцементное отношение

Количество воды добавляемой к смеси зависит от влажности песка, но средний уровень обычно 40-45 литров воды на каждые 100 килограммов цемента. Дополнительная вода добавляется обычно с пеной, вследствие чего водоцементное отношение повышается до 0.6. Вообще, когда количество пены увеличивается при небольшой плотности, то количество воды может быть уменьшено. Водоцементное отношение должно сохраняться настолько низким, насколько возможно, чтобы избежать дополнительной усадки в формах. Все критерии должны быть соблюдены, чтобы ячеистый бетон имел хорошую текучесть.

  1. Выдерживание пенобетона

Так как многие из свойств газового легкого бетона зависят от успешного процесса выдерживания, ниже приведены некоторые из методов с помощью которых прочность может быть увеличена.

Выдерживание на воздухе// Это возможно самый легкий и наиболее популярный метод выдерживания. Это медленная, но допускаемая система выдерживания, которая допускает оборот форм каждые 24 часа в среднем, в зависимости от окружающей температуры.

Пропаривание//Когда сборные панели и плиты из легкого бетона изготавливаются в заводских условиях, то чтобы получить относительно быстрый оборот форм можно применять пропаривание днища форм с уложенными панелями. Это вызывает увеличение температуры в бетоне и увеличение прочности. Причина пропаривания от днища состоит в том, чтобы избежать увеличения в температуре, создающей малые ячейки сжатого воздуха с достаточным давлением, чтобы сломать оболочку цемента вокруг ячейки. В тяжелом бетоне это не имеет место, так как при увеличении температуры в верхней поверхности цемент уже приобрел достаточную прочность, чтобы противостоять ячейкам взрывающимся от сжатого воздуха в верхних слоях панели или плиты.

В зависимости от типа цемента используемого в смеси, пропаривание должно начинаться не раньше пяти часов после укладки и температура не должна превышать 700C. Объем пропаривания зависит от климата, но как правило, оно длится по режиму 2+4+2 часа.

Выдерживание в автоклаве//Это процесс пропаривания при высоком давлении. Стоимость такой операции весьма высока, однако возможна некоторая экономия, потому что в смеси можно заменить до 1/3 части цемента кремнеземистой пылью или золой, которые реагируют с цементом при нагреве и давлении, чтобы получить лучший результат, чем при другом методе выдерживания. После того как бетон укладывается в формы они закрываются в автоклаве и температура повышается до 1850C в течение 3 часов. В это же время давление повышается до 1000 КПа. В зависимости от природы компонентов смеси обычно выдерживаются при максимальном давлении пять или семь часов после чего пар удаляется при одновременном уменьшении давления до атмосферного за 10-15 минут. Как только дверь автоклава будет открыта и продукция охладится она готова к употреблению.

Техническая информация по пенобетону

  1. Прочность

Предел прочности при сжатии. На пределы прочности при сжатии R газовых и легких композитных бетонов влияют многие факторы, такие как плотность, возраст, содержание влажности, физические и химические характеристики компонентов смеси и их пропорции. Следовательно, желательно составы смеси, тип цемента и песка или других наполнителей держать постоянными. Между плотностью и прочностью существует соотношение. Любое изменение указанных факторов может изменить это соотношение весьма заметно.

Предел прочности при сжатии может быть увеличен при использовании специальных методов выдерживания. Влажное выдерживание имеет большое воздействие на увеличение предела прочности при сжатии. Для пенобетонных блоков желательно их заворачивание в специальный материал для удержания влаги. Можно также их пропаривать. Пенобетон, имеет линейное увеличение прочности при сжатии в течение 12 месяцев, в отличие от тяжелого бетона прочность которого выравнивается намного раньше. Предел прочности при сжатии продолжает увеличиваться в дальнейшем из-за реакции с CO2, присутствующим в окружающем воздухе. Значительное различие также состоит в том, что пенобетон имеет более высокую скорость выдерживания, чем тяжелый бетон. Если предел прочности при сжатии должен быть высокий ускорение процесса выдерживания может быть достигнуто за счет использования CO2. В частности, это может применяться на заводах выпускающих панели и блоки. Предел прочности на растяжение В зависимости от метода выдерживания, предел прочности на растяжение газобетона может составлять 0.25 часть от предела прочности при сжатии с продольной деформацией около 0.1 %. Предел прочности при сдвиге Вообще предел прочности при сдвиге различается на 6% – 10% от предела прочности при сжатии. Сдвигающие нагрузки редко бывают в покрытиях крыш и перекрытиях этажей.

9.Усадка

Пенобетон, подобно всем цементным материалам имеет явления усадки во время укладки. Степень усадки зависит от разных факторов, таких как тип цемента, метод выдерживания, размер и качество песка, количество цемента в смеси, плотность бетона и водоцементное отношение. Основная усадка происходит в течение первых 28 дней, после чего она незначительна. В течение первых 28 дней, если условия изготовления бетона соблюдаются усадка обычно ниже 0.1 %. Очень часто появление трещин в стенах вызываемые перемещениями основания относят на счет усадки. Если трещина образовалась через 28 дней после укладки бетона, то не за счет усадки.

10.Расширение

Коэффициент линейного расширения для пенобетона имеет такое же значение, что и для нормального бетона. Этот коэффициент важен при использовании бетона на больших площадях крыш, которые подвергаются воздействию тепла и холода.

11.Звукоизоляция

Пенобетон имеет высокую звукопоглощающую характеристику. В основном, тяжелый бетон имеет тенденцию отклонять звук, в то время как пенобетон поглощает звук. Звуковое пропускание, однако, на обычных стенах может быть выше на 2-3 % по сравнению с тяжелым бетоном. Это связано с тем, что большинство стен оштукатурено и/или покрашено, что отклоняет звук, как в случае с тяжелым бетоном. С другой стороны пенобетоном хорошо поглощаются низкие шумовые частоты. Поэтому он часто используется как звукоизолирующий слой на плитах конструкционного бетона, чтобы ограничить шумовое пропускание перекрытий в многоэтажных жилых или административных зданиях.

12.Теплоизоляция

Теплоизоляция одна из лучших характеристик пенобетона. Из-за ячеистой структуры пенобетон имеет очень низкую теплопередачу. Это означает, что в большинстве случаев использование дополнительной изоляции в полах и стенах ненужно. Высокое значение изоляции материала становится важным, поскольку экономит энергию при нагревании помещений и кондиционировании воздуха, давая больший комфорт при большой амплитуде климатических условий.

13.Огнестойкость

Пенолбетон чрезвычайно огнестоек и, таким образом, хорошо подходит для применения в огнестойких конструкциях. Кроме того, при воздействии интенсивной теплоты, типа паяльной лампы, на поверхность бетона он не расщепляется и не взрывается, как это имеет место с тяжелым бетоном. В результате этого арматура защищена более долгое время от нагревания. Тесты показывают, что пенобетон толщиной 150 мм защищает от пожара в течение 4 часов. На испытаниях проведенных в Австралии, наружная сторона панели из пенобетона толщиной 150 мм была подвергнута нагреванию до 12000C, ёё

Примечание: Испытания проведены BHP Research & New Technology.

Требования некоторых стандартов в разных странах по огнестойкости при 4 часовых испытаниях следующие: Италия 133 мм, Новая Зеландия 133 мм, Австралия (EBRS-Ryde) 105 мм.Все тесты, и Австралийские и международные показывают, что пенобетон превосходит нормальный бетон. Даже при меньшей толщине пенобетон не будет гореть, расщепляться или выделять отравляющие газы, пары или дым.

  1. Подбор креплений и установка

Ячеистая структура пенобетона требует специальных креплений для прикрепления структурных элементов каркаса и неструктурных элементов. В этом разделе приведены рекомендуемые крепления для разного применения. Выбор крепежа зависит от требований применения. Следующая информация была дана разными производителями. Фиксаторы рам и пластиковые заглушки. Фиксаторы для рам обычно относятся к разряду крепежей, включающих пластиковые заглушки различной длины и диаметра с соответствующими винтами. Эти крепежи действуют за счет расширения и сил трения в пенобетоне. Они различаются по диаметру, форме профиля и коэффициенту расширения. При выборе заглушек необходимо учесть следующие требования: Определяется степень постоянной нагрузки на крепление. ; Выбирается диаметр и необходимая глубина заделки в бетон в соответствии с требуемой нагрузкой. ; Длина крепления определяется с учетом рекомендуемой глубины заделки в пенобетон (толщина штукатурного слоя приравнивается к глубине заделки); Все отверстия в пенобетоне должны быть сделаны высокоскоростными спиральными сверлами подходящими для стали или дерева (шлямбуры использовать не нужно). ;Расстояния от края стены и между креплениями берется согласно рекомендациям изготовителей. Глубина отверстия должна приниматься также по рекомендациям изготовителей крепежа с дополнительным допуском на обламывание края отверстия.; Головка крепления должна быть выбрана такой, чтобы обеспечить хороший внешний вид. Обычно берутся с потайной головкой для крепления деревянных изделий или шестигранная для металлических профилей.

Влияние алюминатных добавок на свойства цементной суспензии, используемой для приготовления неавтоклавного пенобетона

Один из недостатков неавтоклавных пенобетонов на основе портландцемента – его усадка, являющаяся следствием химической (контракция) и физической усадки цемента. В результате на ранней стадии гидратации портландцемента происходит уменьшение линейных размеров изделий, приготовленных из пенобетона.

При дальнейшем твердении пенобетонных изделий усадочные явления наблюдаются, но не являются столь существенными, как на начальной стадии. Это обусловлено, в первую очередь, свойствами продуктов гидратации цемента. На начальной стадии твердения продукты гидратации в основном состоят из геля, который не препятствует усадке. На более поздних этапах формируется кристаллический каркас цемента, который уже препятствует процессам усадки. Вследствие этого, желательно воздействовать на усадочные явления на начальной стадии твердения цемента.

Существенно снизить усадку на этой стадии можно за счет введения алюминатов кальция совместно с гипсом (сверх количества данных минералов, имеющихся в портландцементе). В зависимости от стехиометрического соотношения гипса и алюмината кальция, в вяжущей системе будут формироваться высоко- или низко-сульфатные формы гидросульфоалюминатов кальция, связывающие соответственно 32 и 12 молекул воды. Присоединение большого количества кристаллогидратной воды приводит к увеличению объема цементного каркаса и препятствует развитию процессов усадки пенобетона.

Нами изучалось влияние добавок высокоглиноземистого цемента марки ВГЦ и полуводного гипса марки Г 7 II А на физико-механические свойства образцов, полученных из суспензии на основе портландцемента ПЦ 500 Д0. Суспензия готовилась путем смешения расчетного количества портландцемента, высокоглиноземистого цемента и гипса при водо/твердом соотношении 0,4. Готовая смесь разливалась в полимерные стаканчики, которые не противодействуют изменению объема смеси и в случае значительного увеличения объема просто рвутся. Полимерные стаканчики помещались во влажную среду и выдерживались в изотермических условиях при температуре 60оС в течение 12 часов.

Результаты испытания свидетельствуют о том, что для предотвращения усадочных явлений в безавтоклавных пенобетонах, при сохранении их прочностных свойств, в пенобетонах целесообразно формировать моносульфатную форму гидросульфоалюмината кальция.

На возможность получения прочных структур при формировании в портландцементных бетонах моносульфата гидросульфоалюмината кальция указывали многие исследователи [ см. Беркович Т.М. и др. Процессы гидратации при ускоренном твердении цемента // Труды международной конференции по проблемам ускорения твердения бетона при изготовлении сборных железобетонных конструкций. М.: Стройиздат, 1968] . Единственным недостатком подобной системы является дороговизна высокоглиноземистого цемента, являющегося источником трехкальциевого алюмината при формировании моносульфата гидросульфоалюмината кальция.

Результаты испытаний свидетельствуют о том, что введение отработанных катализаторов приводит к повышению прочности портландцементной суспензии, но увеличение прочности не коррелируется с увеличением объема смеси. Более того, в областях с повышенной прочностью наблюдаются даже усадочные явления.

При введении не прокаленного катализатора прочность образцов с алюминатом увеличивается на 30% по сравнению с прочностью образцов на чистом портландцементе, причем увеличение прочности наблюдается только вдоль оси Ц→А, т.е. гипс в реакцию вовлекается очень слабо. При введении прокаленного катализатора наблюдается увеличение прочности образцов (в оптимальной области С на 5–6%), причем увеличение прочности также происходит вдоль оси Ц→АП, но область с повышенной прочностью смещена частично в сторону гипса, т.е. гипс частично вовлекается в реакцию с прокаленным катализатором. Вероятно, такое поведение системы обусловлено реакцией вводимых алюминатов с гидрооксидом кальция. Хотя известно, что кристаллический глинозем с гидрооксидом кальция при нормальной температуре не реагирует [ см. Кузнецова Т.В. и др. Физическая химия вяжущих материалов. М.: Высшая школа, 1989. С. 63] , возможно, данная реакция все же протекает, поскольку глинозем вводится в аморфной форме. Образование моносульфата гидросульфоалюмината кальция в присутствии полуводного гипса возможно при введении как прокаленного, так и не прокаленного катализатора. Энергия Гиббса для реакции образования моносульфата гидросульфоалюмината кальция при введении прокаленного катализатора равна ΔG(298)=-53,348 кДж/моль, а не прокаленного – ΔG(298)=-58,624 кДж/моль. Образование эттрингита при нормальной температуре для данной системы невозможно.

Поскольку образование однокальциевого и трехкальциевого алюмината из оксида кальция и оксида алюминия возможно при нормальной температуре [ см. Кузнецова Т.В. и др. Физическая химия вяжущих материалов. М.: Высшая школа, 1989. С. 63] , то для увеличения реакционной способности, увеличения объема смеси и снижения стоимости отработанный прокаленный катализатор переводился в однокальциевый или трехкальциевый алюминат (путем совместного помола с оксидом кальция в шаровой мельнице) и в таком виде вводился в смесь. Испытания проводились по описанной выше методике.
При введении прокаленного катализатора в виде трехкальциевого алюмината, в системе возможно образование моносульфата гидросульфоалюмината кальция (ΔG(298)=-351,469 кДж/моль), а также образование эттрингита (ΔG(298)=-44,461 кДж/моль).

При введении отработанного катализатора в систему в виде однокальциевого или трехкальциевого алюмината кальция очень высока вероятность образования гидросульфоалюминатов кальция в моносульфатной форме, поэтому результаты увеличения прочности хорошо коррелируются с данными увеличения объема смеси.

В результате проведения данной работы установлено, что для предотвращения усадочных явлений в системе на основе портландцемента (при одновременном повышении ее прочности) целесообразно формировать моносульфат гидросульфоалюмината кальция. Такую систему можно формировать при помощи высокоглиноземсистого цемента, а можно с помощью техногенных алюминатов, переведенных при нормальной температуре в однокальциевый и трехкальциевый алюминаты. Положительным свойством данной системы также является ускоренный набор прочности в ранние сроки твердения.

М.А. Михеенков, канд. техн. наук, доцент,

Техническая информация по пенобетону

Об особенностях твердения пенобетонов в условиях тепловлажностной обработки

Одним из основных факторов, от которых зависит качество пенобетонных изделий, является правильно подобранный режим твердения изделий. Как правило, на производстве для увеличения использования форм используют ускоренный режим твердения пенобетонных изделий, в т.ч. за счет пропаривания пенобетона, основываясь на опыте тепловлажностной обработки тяжелых бетонов.

В тоже время, исследования, проведенные в 50-х годах и подробно описанные в технической литературе, свидетельствуют, что не все закономерности, установленные для пропаривания тяжелых бетонов, применимы для легких бетонов со средней плотностью ниже 1000 кг/м3.

Авторы указывают, что нормальный ход процесса формирования физической структуры твердения пенобетона, содержащего от 50 до 80% пор по объему, могут нарушить следующие факторы: давление воздуха в порах; миграция воды под влиянием температурного градиента, приводящая к деструкционным явлениям и влажностной усадке массива; различие коэффициентов термического расширения компонентов пенобетонной смеси; набухание материала при конденсации пара на его поверхности.

Рассмотрим подробно процесс тепловой обработки пенобетона и процесс гидратации цемента.

Влияние нагрева на структурообразование пенобетонов

Структурообразование в твердеющем пенобетона при нагреве является комплексным процессом, состоящим из конструктивных и деструктивных элементов. Основными деструктивными элементами являются: тепло- и массообмен во влажных пористо-капиллярных телах и напряжения, вызываемые температурным расширением материала.

В раннем возрасте при нагреве твердеющего пенобетона возникают миграционные потоки воды по направлению теплового потока. Эти потоки под избыточным давлением, возникающем в порах материала, вызывают нарушение структуры твердеющего пенобетона.

Для пенобетонов, аналогично тепловой обработке тяжелых бетонов, можно выделить четыре основных периода.

Первый период – пенобетонная смесь до прогрева. Темпера воздуха в пузырьках одинаковая, равная температуре смеси. Избыточное давление воздуха в пузырьках зависит от размера пузырьков, их количества и поверхностного натяжения пенообразователя.

Второй период – нагрев изделий до температуры изотермического нагрева. В прогреваемой конструкции возникает температурный градиент. Температура воздуха в пузырьках в поверхностном слое выше, чем в пузырьках, находящейся в центральной части массива. При прочих равных условиях избыточное давление на стенки межпоровых перегородок направлено от поверхности к центру. Величина давления определяется величиной температурного градиента, размером конструкции по направлению прогрева, размером воздушных пузырьков и их количеством. Чем ниже проектная плотность пенобетона, тем ниже его теплопроводность, тем выше температурный градиент.

Третий период – выравнивание температуры по сечению конструкции и изотермический прогрев. Температура и давление воздуха в пузырьках по сечению массива медленно выравниваются, но давление в порах больше первоначальных. В этот момент в верхних слоях может происходить прорыв воздуха из пор и образование открытых пор. Стойкость каркаса смеси, противостоящая прорыву воздушных пузырьков, зависит от прочности структуры цементного камня в межпоровых перегородках, достигнутой до нагрева.

Четвертый период – охлаждение изделий до температуры окружающей среды. В этот период температурный градиент меняет свое направление – от центра к поверхности. Идет быстрое снижение давления в верхних слоях изделий.

Изменение температурного градиента сопровождается массопереносом. Влажностный режим в прогреваемой конструкции значительно влияет на величину и направление потенциала переноса жидкой фазы. Совпадение направлений температурного и влажностного градиентов вызывает рост интенсивности потока мигрирующей влаги.

В первый период прогрева при наличии температурного градиента по сечению образца влага мигрирует по направлению температурного потока: от поверхности к центру. При этом пар конденсируется на поверхности изделий и переувлажняет ее. Конденсация пара происходит и внутри пор материала. Обводнение пенобетона сопровождается увеличением его массы на 2-4% и объема. Увеличение объема, вызываемое осмотическими силами набухания цементного геля, происходит очень быстро: уже через 1-5 мин. Оно достигает максимума.

При набухании происходит нарушение структуры. Это набухание может быть тем меньше, чем больше предварительная выдержка пенобетона перед тепловлажностной обработкой. Конденсация пара на поверхности будет происходить до тех пор, пока температура поверхности изделий не станет больше температуры точки росы для окружающей паровоздушной смеси.

Влияние защиты от увлажнения конденсатом на интенсивность деструкции изучалась различными авторами Горяйнов К.Э. и Векслер Е.С. в работе «Деструкция в твердеющем бетоне раннего возраста при нагреве и способы уменьшения ее интенсивности» отмечают, что укрытие образцов полиэтиленовой пленкой незначительно изменяло температурный режим в них, но резко снижало внутренние избыточные давления в первый период прогрева, что повысило прочность образцов на 10-23%.

К концу прогрева при выравнивании температуры по сечению воздействие давления на жидкость меняется, и жидкость мигрирует от центра к поверхности. В этот период более высокая температура пенобетона по сравнению с температурой среды вызывает испарение воды до 30% от общего количества, ухудшение структуры за счет влажностной усадки, особенно по ребрам и углам блоков, снижение физико-механических свойств бетона.

При тепловой обработке в результате температурного расширения бетон увеличивается в объеме. При этом материалы, входящие в состав бетона, имеют разные коэффициенты температурного расширения. В температурном интервале 0 – 60 С. Коэффициент температурного расширения кварца, по данным Джонсона и Парсона, составляет 12•10-6К-1, что очень близко по значению к цементному камню, по этому в пенобетонах температурное расширение твердых компонентов не должно приводить к созданию напряжений. По данным З. Рейнсдорфа, коэффициенты объемного расширения при температуре 60 – 80 С (в 10-6м3 /м3 С) равны:

  • влажный воздух 4000 – 9000;
  • вода 520 – 640;
  • затвердевший цементный камень 40 – 60.
 Техническая информация по пенобетону

Температурное расширение воды не должно вызывать значительных деструкций цементных перегородок, поскольку абсолютный прирост объема жидкости при 40-70 С составляет 0,66 – 0,75% и эта избыточная вода свободно может размещаться в воздушных порах материала.

В начальный период процесса нагревания свежесформованного пенобетона заключенный в его порах воздух расширяется по закону Гей-Люссака в 1,2 – 1,3 раза и оказывает давление на стенки пор. Величина давления расширяющегося в порах воздуха при 40-70 С и влажности пенобетонной смеси 30 – 40% составляет около 0,02 МПа, т.е. соизмерима с микронапряжениями в структуре пенобетона.

Температурное поле в период разогрева в изделиях из бетона отличается наибольшей разницей температур по сечениям.

В работе «Ускорение твердение бетона. Пропаривание бетона в заводских условиях» Миронова А.С, Малининой Л.А. приведены результаты распределения температуры при пропаривании блоков размером 2390х1390х350 мм. изготовленных из керамзитобетона средней плотности 900 – 950 кг/ м3 , сравнимой с плотностью пенобетонных изделий.

Результаты этих исследований показывают, что нагрев блока из керамзитобетона идет медленно, и в центре блока температура достигает температуры в камере только через 6 ч. В этих опытах после 10 ч. Пропаривания блоки вынимали из камеры и оставляли в помещении цеха при температуре окружающего воздуха 10-19 С. При этом было отмечено, что температура в центре блока, несмотря на более низкую температуру в помещении, продолжала повышаться и достигала 88 С. Эта температура, постепенно понижаясь до 80 С в центре блока держалась около 6 ч., а затем медленно понижалась примерно на 2-3 С в час.

По мнению Шахова Л.Д. и Черноситова Е.С., это объясняется тем, что процесс нагрева изделий из цементного бетона обязательно сопровождается тепловыделением цемента при его гидратации. В процессе пропаривания после 3 ч в бетонной смеси начинается активный каталитичекий процесс гидратации цемента, в результате которого выделившееся тепло идет на разогрев массива блока. Даже после окончания процесса подвода тепла к образцу за счет низкой теплопроводности самого материала процесс остывания длится продолжительное время. Процесс тепловыделения зависит от температуры твердеющего бетона, минералогического состава и тонкости помола самого цемента, удельного его расхода на 1 м3 .

Для пенобетона со средней плотнотью ниже 900 кг/ м3 быстрый процесс нагрева опасен, поскольку цемент еще не успел сформировать достаточно прочный камень. Наибольшие изменения в структуре возникают, если нагрев начинается сразу после окончания формирования изделия, когда температурные деформации ничем не ограничены. В этом случае, чем быстрее растет температура в массиве бетона, тем больше разрыхляется его структура и увеличивается остаточная деформация. Таким образом, в течении первого часа необходимо, чтобы скорость нагрева массива не превышала 5-6/ч. Медленный разогрев пенобетона позволит избежать резкого напряжения деструктивных напряжений, возникающих в результате давления воздуха в порах. В дальнейшем скорость нагрева может быть повышена.

Существенное влияние на процессы структурообразования в пенобетоне оказывает температура и время изотермической выдержки изделий. Время изотермической выдержки зависит от температуры, состава пенобетонной смеси, а также от плотности свежеуложенного массива. Определяющими факторами, ограничивающим длительность изотермической выдержки, является скорость упрочнения изделий и время, за которое изделия приобретают минимальную распалубочную прочность.

Как указывают Миронов А.С и МалининаЛ.А., пористые бетоны очень медленно нагреваются за счет своей низкой теплопроводности, но также медленно отдают тепло. Поэтому авторы предлагают для тепловлажностной обработки пористых бетонов при достижении температуры изотермической выдержки просто отключать подачу тепла, а твердение производить за счет аккумулированного тепла в массе бетона и изотермического тепла в процессе гидратации.

Шахов Л.Д., Черноситов Е.С. провели исследование влияния на прочностные показатели режима твердения пенобетона средней плотности 300 кг/ м3 , изготовленного из портладцемента ПЦ550-Д0 без заполнителя. Из переменных факторов исследовались длительность выдержки до пропаривания и время изотермической выдержки. Температура в тепловой камере была 80 С, образцы в камере находились в металлической форме.

Как показали результаты, самую низкую прочность имели образцы, которые после часовой выдержки в нормальных условиях были подвергнуты тепловой обработке. Эта прочность составляла всего 17% от максимальной прочности, достигнутой образцами при твердении по режим 7.

Авторы указывают, что образцы, пропаренные по режимам 1-3, имели сильные деформационные изменения из-за низкой прочности цементного камня в межпоровых перегородках. Поверхность образцов была вспучена, на поверхности отмечены трещины. Вероятно, что к понижению прочности привело разрыхление структуры пенобетона, возникновение трещин в межпоровых перегородках, и быстрое высыханию образцов за счет повышенного тепломассообмена.

Результаты исследования показывают, что наилучшим режимом тепловлажностной обработки для пенобетонов является доведение до температуры в камере до 80-90 С без экзотермической выдержки с предварительной выдержкой после заливки в естественных условиях в течение 24 ч. (режим 7). Режимы 8 и 9 не давали значительного повышения прочности с увеличением времени экзотермической выдержки, а в возрасте 28 суток прочность образцов не достигала прочности образцов, подвергнутых обработке по режиму 7. Авторы считают, что, вероятно, длительная выдержка при высокой температуре ослабляла прочность межпоровых перегородок из-за интенсивного тепломассообмена.

Статьи pp-budpostach.com.ua Все о бане

Статьи по пеноблоку,пенобетону,пенобетонным блокам

Статьи pp-budpostach.com.ua Статьи по бетону

Статьи Все о заборах

Статьи pp-budpostach.com.ua Все о крышах ( виды, материал, как лутше выбрать)

Статьи Все о Фундаменте

Статьи по газобетону ( газоблоку ), газобетонных блоков, газосиликатнных блоков

Новости, статьи, слухи, факты, разное и по чу-чуть

Статьи по кирпичу ( рядовому, лицевому,облицовочному,клинкерному, шамотному, силикатному,)

  • Одноповерхові будинки з гаражем
    Одноповерхові будинки з гаражем
    Багато забудовників на стадії вибору проекту задаються питанням «чи потрібен гараж в одноповерховому будинку?». Це один із суттєвих питань, з яким треба визначитися ще на стадії вибору проекту одноповерхового будинку. Це необхідно для того, щоб грамо
    Одноповерхові будинки з гаражем
  • Сучасний заміський будинок
    Сучасний заміський будинок
    Не останнє місце при будівництві заміського будинку займає обробка як внутрішня, так і зовнішня. Зовнішнє оздоблення виконує не тільки захисну функцію, але і не менш важливу естетичну. Потрібно будувати так, щоб високоякісна зовнішня обробка і стильн
    Сучасний заміський будинок