Газобетон - Атмосферна стійкість
Газобетон - Атмосферна стійкість
Розроблена НИИЖБ та іншими інститутами технологія дозволяє готувати великорозмірні вироби для огороджувальних конструкцій з газобетону з об'ємною масою 550-600 кг/м3 з досить високими показниками.
Для вирішення питання про можливість використання таких конструкцій в будівництві житлових і промислових будівель необхідно досліджувати атмосферну стійкість цього газобетону.
Відомо, що ніздрюватий бетон в процесі експлуатації піддається впливу як фізичних, так і хімічних факторів. До фізичних факторів належать:
1) розклинююча дія вологи при її замерзанні в ніздрюватий бетон;
2) поперемінне зволоження і висихання, а також поперемінне нагрівання і охолодження. Хімічні фактори — це вплив вуглекислого газу повітря на новоутворення, що виникають у процесі тепловологісної обробки.
У цій статті наводяться результати досліджень стійкості газобетонів з об'ємною масою 550— 600 кг/м3, отриманих при оптимальному співвідношенні різних в'яжучих і кремнеземистого компонента.
Хімічний склад використаних матеріалів наведено в табл. 1. Швидкість гасіння вапна становила 6-8 хв; температура гасіння 82-88° С; дисперсність меленої вапна-кипілки—4000 см2/г; дисперсність молотого шлаку і піску відповідно 4000 і 2500 см2/р.
Газобетон готували при співвідношенні цементу і піску 1:1 по вазі. Для прискорення процесу спучування до суміші додавали 3% вапна від ваги цементу.
Розчин для газошлакобетона отримували з известковошлакового в'яжучого і піску в співвідношенні 1:0,6. Брали таку кількість вапна, щоб активність суміші з розрахунку на вміст СаО відповідала 8%. Для отримання газобетону на змішаному в'яжучому готували суміш із цементу, вапна і піску в співвідношенні
1:1:3. Кількість води замішування брали з таким розрахунком, щоб у всіх випадках плинність суміші становила 22 vja по Суттарду, а температура суміші дорівнювала 10° С Паралельно із зразками з об'ємною масою 600— 550 кг/м3 для порівняння готували зразки того ж складу з об'ємною масою 700 кг/м3. Як зазначалося раніше, одним з факторів, що впливають на утворення і розвиток мікротріщин, є поперемінне зволоження і висушування, яке призводить до швидкого розхитування структури н в кінцевому рахунку до повного руйнування бетону.
Причиною такого необоротного руйнування, як зазначав академік Ребиндер, є те, що при зволоженні відбувається поступове розчинення місць контакту між окремими кристалами, зрощеними в кристаллизационную структуру. При сушінні, крім того, матеріал руйнується внаслідок диференціального зміни обсягу, що виникає в зовнішніх п внутрішніх зонах матеріалу, і появи в зв'язку з цим розтягуючих і розколюють напруг.
Для вивчення впливу поперемінного зволоження і висушування приготовлені зразки після попереднього зволоження протягом 7 год і подальшої сушки протягом 16 год при температурі 105±5°С відчували па міцність при стисненні (зразки розміром 10Х10Х10 см) і міцність при розтягуванні (розколюванні). Крім того, визначали динамічний модуль пружності (зразки розміром 7Х7Х35 см).
Наші дослідження показали, що міцність на стиск практично не змінилася через 21 цикл поперемінного зволоження і висушування, в той час як динамічний модуль пружності вже через 4-6 циклів різко знизився з 24 000 до 12 000 кгс/см2, тобто на 50% для газобетону, і з 22 000 до 18000 кгс/см2, тобто на 18% для газошлакобетопа. Цікаво зазначити, що динамічний модуль пружності у газобетону на змішаному в'язкому після чотирьох циклів поперемінного зволоження і висушування знизився па 75-80%. Проведені порівняльні випробування газобетонів тих же сполук, з об'ємною масою 700 кг/м3 показали, що через 4 циклу їх динамічний модуль пружності знижується па 60-65%. Міцність при стисненні не є характерним показником деструктивного процесу, так як протягом 21 циклу практично не змінюється. Вплив поперемінного заморожування і відтавання на стійкість газобетонів з об'ємною масою 550-600 кг/м3 вивчалося у відповідності з ГОСТ 12852-67. Крім того, вивчався веління зразків при зберіганні на Крішною станції з подальшим заморожуванням і відтаванням.
У всіх видів газобетонів незалежно від їх об'ємної маси після 50 циклів заморожування і відтавання коефіцієнт морозостійкості був дорівнює 1. Ніяких слідів руйнування при зовнішньому огляді не спостерігалося. Після року зберігання таких зразків на дахової станції з подальшим заморожуванням і відтаванням протягом 50 циклів на 8-10% знижується міцність у газобетону на цементі, на змішаному в'яжучому і на 12-14% у газошлакобетона. Для газобетону тих же сполук, з об'ємною масою 700 кг/м3
міцність знижувалася до 15-18%, втрата ваги у всіх випадках складала 4-5%.
З хімічних факторів, що впливають на стійкість газобетону зі зниженою об'ємною масою, ми вивчали вплив вуглекислого газу.
Відомо , що ніздрюватий бетон при певних вологісних умовах карбонізіруется з утворенням карбонату кальцію гелію кремнієвої кислоти. Вивчали в основному ніздрюватий бетон з об'ємною масою 700 кг/м3 і вище. Представляло інтерес як буде вести себе газобетон з об'ємною масою 550-600 кг/м5 на різних в'яжучих в атмосфері зі 100% вуглекислого газу. Стійкість матеріалу характеризувалася зміною міцності при стисненні, динамічного модуля пружності і усадки в процесі карбонізації. Методика цих дослідженні полягала в наступному. Готові зразки після попередньої сушки при температурі 105±5°С поміщали в герметично закриту камеру над водою, поки матеріал не набував адсорбційну вологість. Після цього зразки завантажували в карбонизационную камеру. Попередньо визначали початкові характеристики газобетону (міцність при стиску, при розколюванні, об'ємну масу, вологість і вміст С02). Крім того, визначали динамічний модуль пружності і вимірювали довжину для знаходження усадки. У процесі карбонізації через задані проміжки часу (1, 3, 7, 10, 14 і 20 діб) визначали усадку зразків, динамічний модуль пружності, міцність при стисненні і розтягуванні. Для визначення ступеня карбонізації відбирали проби з зовнішньої сторони зразків, з середини (па глибині 5 см) і в проміжку між цими двома точками (на глибині 2,5 см).
Повнота карбонізації характеризувалася однаковим вмістом С02 по всьому перерізу зразків.
Про неї судили також збільшення їх об'ємної маси. Для газобетону на цементі і для газошлакобетона ступінь карбонізації через три доби досягала 18-22, за 10 діб – 80%. Для газобетону на змішаному в'яжучому вже через три доби ступінь карбонізації становила 56-58%, та через 10 діб процес практично закінчувався. Кількість поглиненого вуглекислого газу для газобетону з об'ємною масою 550-600 кг/м3 незалежно від виду в'яжучого становить 8-11% ваги зразка, що відповідає 18 - 25% СаСОз і розкладання 24-33% одноосновного гидросиликата, тобто майже всієї кількості новоутворень в матеріалі. Можна відзначити, що кількість розкладання в матеріалі новоутворень добре збігається з визначеними раніше вмістом їх в газобетоні з об'ємною масою 700 кг/м3.
Характер зміни фактичної міцності газобетонів різного складу в ході карбонізації показаний в табл. 3. Так, через три доби карбонізації зниження міцності газобетону на цементі доходить до 18%, через 14 діб — до 30% від початкового, а через 20 діб, тобто при повній карбонізації, міцність знову підвищується, досягаючи 80% початкової. Зниження міцності газобетону на змішаному в'яжучому склало через три доби 22%, через 14 діб — 26% і через 20суток — 26%. Міцність газошлакобетона зменшилася за цей час відповідно па 7, 27 і 22%. Такий же приблизно характер зміни міцності спостерігається у висушеного до постійного ваги карбонизированного газобетону.
Характер зміни динамічного модуля пружності для всіх видів бетону приблизно однаковий, він знижується па 25-35%.
Слід зазначити, що якщо у газобетонів різного складу з об'ємною масою 700 кг/м3 в процесі карбонізації виявляється значна кількість розкритих тріщин (хоча міцність на стиск при цьому знижується незначно), то у газобетонів з об'ємною масою 500-600 кг/м3 таких явищ не спостерігається.
Усадка газобетонів з об'ємною масою 550-600 кг/м3 в процесі карбонізації досягає максимальної величини до 10 діб і відповідає 1,25—1,35 мм/м.
Поряд з вивченням угадки і газобетонів процесі карбонізації при постійній вологості була досліджена повна усадка попередньо карбонизированных протягом 20 діб газобетонів різних складів. Встановлено, що повна усадка, тобто усадка, отримана при висушуванні водонасыщенного карбонизированного газобетону до його постійної ваги при нормальних умовах, а потім при температурі 105+5° С, різна і залежить від виду застосованого в'яжучого. Повна усадка газобетону і газошлакобетона доходить до 5,1—4,7 мм/м, а газобетону па змішаному в'яжучому— до 2,7 мм/м. Повна усадка таких же матеріалів до карбонізації становить 1,6—1,8 мм/м.
ВИСНОВКИ
Атмосферна стійкість газобетонів з об'ємною масою 550-600 кг/м3 на різних в'яжучих вище, ніж у газобетонів з об'ємною масою 700 кг/м3 того ж складу.
Незважаючи на велике зниження динамічного модуля пружності у газобетону па змішаному в'яжучому при змінному зволоженні і висушуванні, повна усадка при карбонізації значно менше, ніж у газобетону на цементі і у газошлакобетона.
Коефіцієнт морозостійкості після 50 циклів заморожування і відтавання вище нормативних вимог.
Газобетон. Спосіб об'ємної гідрофобізації
Висока вологоємність і гігроскопічність ніздрюватих бетонів незалежно від технології виробництва і способу твердіння дозволяє застосовувати їх тільки в будівлях з сухим і нормальними режимами. У приміщеннях з підвищеною вологістю застосування ніздрюватих бетонів в даний час значно обмежена. Крім того, практика показує, що на будівельно-монтажних майданчиках далеко не завжди створюються сприятливі умови, що виключають зволоження цих конструкцій під час будівельно-монтажних робіт і транспортування виробів.
Доакі ж фактори впливають на вологоємність і гігроскопічність ніздрюватих бетонів?
Відомо, що при твердінні бетону частина води замішування йде на гідратацію в'яжучого, а велика частина залишається вільною. Вільна вода, випаровуючись з затверділого бетону, утворює капіляри, які часто залишаються відкритими. Такі пори, особливо великого діаметра, є причиною низької морозостійкості, якщо вони заповнюються водою безпосередньо при зіткненні з нею або рахунок конденсації пари. Вода ця згодом замерзає, руйнуючи матеріал. Наявність відкритих пір є також причиною деформації та руйнування бетону, так як сприяє розвитку в ньому в процесі експлуатації різного роду дефектів структури.
Зволоження матеріалу залежить від способу проникнення вологи. Так, при поглинанні вологи з повітря відбувається її адсорбція і конденсація. І те й інше явище залежить від структури матеріалу. При зіткненні з водою спостерігаються змочування (капілярний підсос), проникнення вологи під дією гідростатичного тиску, термодифузійних та інших процесів.
При адсорбції утворюється адсорбційний шар води, який викликає зниження міцності матеріалу. Цей ефект є оборотним або, у всякому разі, може бути цілком оборотним, так як при зникненні адсорбованої води в процесі висушування відновлюється первісна найвища міцність, властива сухому пористого бетону. Проте при адсорбції вологи з повітря поряд з оборотним ефектом зниження міцності газобетону, капілярні пори якого частково заповнюються водою, виникають ще й необоротні ефекти, що ведуть до зниження міцності, а в кінцевому рахунку і до повного руйнування бетону. Такі необоротні ефекти найчастіше з'являються при зіткненні рідкої фази (води) з поверхнею бетону.
Під дією проникаючої по капілярах води може відбуватися досить швидке розчинення навіть малорозчинних новоутворень. Причина такого необоротного ефекту під впливом води, що заповнює порову структуру, була у свій час встановлена П. А. Ребиндером. Вона полягає в розчиненні місць контакту між окремими кристалами, зрощеними в кристаллизационную структуру. При цьому надлишок розчиненого речовини як би переноситься через розчин і виділяється в порах на вільній поверхні цих кристалів, в результаті чого видимої втрати у вазі не буде, але міцність сильно знижується. Характер заповнення ніздрюватого бетону водою при зіткненні з нею можна уявити собі наступним чином: вода спочатку піднімається по більших капілярах і по мірі руху відсмоктується більш дрібними. Такий рух води або капілярний підсос в значній мірі залежить від кількості капілярів, на кінцях яких спостерігається перепад тиску.
У ніздрюватий бетон, де капіляри змінного перерізу розташовані хаотично по всьому об'єму тіла, завжди є капіляри, орієнтовані перпендикулярно напрямками руху рідини. Ці капіляри не беруть участь в підсосі води, так як в них пет перепаду тиску. До капілярах, які не беруть участь в капілярному підсосі, відносяться також замкнуті (тупикові) пори.
Попередні роботи, які були проведені в НИИЖБ в 1970 р., а також вивчення вітчизняної і зарубіжної літератури показали, що крім захисту поверхні пористого бетону, тобто створення гідрофобної плівки, може бути запропонований радикальний шлях боротьби з капілярний підсос. При цьому довговічність ніздрюватих бетонів забезпечується їх ущільненням за рахунок заповнення капілярів нерозчинними у воді речовинами або створюються умови, при яких стінки капілярів не будуть пропускати вологу до новоутворень.
Було встановлено, що більшість гідрофобізуючих речовин, придатних для об'ємної гідрофобізації щільного бетону при звичайних способах їх введення в суміш, не дають позитивного ефекту у виробництві автоклавного ніздрюватого бетону, особливо газобетону.
У цій статті приведені результати дослідження впливу деяких технологічних факторів на капілярний підсос газобетону, а також характеристики запропонованого нами способу об'ємної гідрофобізації.
Методика визначення підсосу полягала в наступному. Зразки розміром 7X7X22 см висушуються до постійного ваги і занурюються у воду у вертикальному положенні на глибину до 3 см у ванну з постійним рівнем води. Торці попередньо очищають від масла, а бічні сторони призми покривають парафіном.
Після закінчення 1, 3 ,7, 20, 30, 70 і 100 год з моменту занурення призми зважують і за різницею ваги визначають приріст вологи у вагових відсотках у зразку. Таким способом визначали кінетику капілярного підсосу в часі і повний капілярний підсос.
Паралельно для виявлення ефекту гідрофобізуючої добавки вивчався капілярний підсос в зразках звичайного бетону того ж складу і об'ємної маси. Капілярний підсос газобетону вирахували як середньоарифметичне результатів випробування трьох зразків.
Для вивчення впливу деяких технологічних факторів на капілярний підсос газобетону, а також для дослідження можливості зниження капілярного підсосу були використані матеріали, хімічний склад яких вказано.
Капілярний підсос залежить від кількості микрокапилляров, утворених за рахунок води замішування. На підставі цього можна було очікувати, що зі збільшенням кількості води замішування при виготовленні комірчастою суміші, тобто з підвищенням В/Т, капілярний підсос повинен збільшуватися. Для дослідів були виготовлені зразки газобетону з об'ємною масою 600 кг/м3 і різною кількістю води замішування, що повинно було відповідати водотвердому відношенню 0,4; 0.5 і 0,6. Одночасно були виготовлені такі ж зразки з об'ємною масою 600 кг/м3, розміром 10Х10Х10см для визначення межі міцності при стисненні.
Найбільша міцність і найменший капілярний підсос характерні для газобетону з водотвердым ставленням 0,5. Так, при В/Т, що дорівнює 0,5, міцність при стисненні відповідала 48 кгс/см2, а збільшення ваги за рахунок капілярного підсосу становило 26%. При В/Т, що дорівнює 0,4 і 0,6, був отриманий газобетон з міцністю відповідно 41 і 43 кгс/см2, а збільшення ваги за рахунок капілярного підсосу було одно 33 і 34%.
З наведених даних видно, що ефективність капілярного підсосу не стільки залежить від величини В/Т, скільки від структури матеріалу. Капілярний підсос сильно залежить від об'ємної маси газобетону, доказом чого можуть служити результати відповідних досліджень.
C зменшенням об'ємної маси, тобто зі збільшенням кількості макропор, отриманих в результаті взаємодії вапна з алюмінієвою пудрою, капілярний підсос зростає. Якщо для об'ємної маси 970 кг/м3 збільшення ваги за рахунок капілярного підсосу становить 16%, то для об'ємної маси 730 кг/м3 воно доходить до 24%, а для об'ємної маси 400 кг/м3 — до 50% ваги зразка.
Велику роль відіграє також тепловлажностная обробка. За даними Ф. М. Іванова, із збільшенням температури підвищується об'єм макропор в бетоні, а отже, і його проникність. Щоб з'ясувати, як впливає тепловлажностная обробка ніздрюватого бетону на капілярний підсос, були виготовлені дві партії зразків газобетону з об'ємною масою 700 кг/м3 одного і того ж складу. В одному випадку зразки були піддані провариванию при 95е С при нормальному тиску, а в іншому – запариванию. Капілярний підсос запареного ніздрюватого бетону вище, ніж пропареного, на 40-50%.
Таким чином, дані, отримані нами, також підтвердили закономірність, на яку вказує Ф. М. Іванов.
У процесі вивчення характеру капілярного підсосу в ніздрюватий бетон і способів його зниження був запропонований новий спосіб гідрофобізації пористого бетону. Він полягає в тому, що бітум марки 5 або інше інертне нерозчинна у воді тверда речовина з температурою плавлення не нижче 50 і не вище 170°С тонко розмелюється спільно з вапняком або інших мінеральних речовин (зола. вапно, пісок і ін). Було встановлено, що добавка такої суміші до пористого бетону (незалежно від в'яжучого) в кількості 5% з розрахунку на чистий бітум від ваги сухих компонентів бетону знижує капілярний підсос ніздрюватого бетону через 1 год з 19 до 5%, а через 100 ч—з 24 до 10%.
Особливо ефективна така добавка до теплоізоляційному пористого бетону. Так, наприклад, якщо через 1 год контрольні зразки газобетону на змішаному в'яжучому з об'ємною масою 450 кг/м3 збільшилися у вазі за рахунок капілярного підсосу на 25%», а через добу на 36%», то зразки такого ж газобетону, але з добавкою 10% бітуму збільшилися у вазі за рахунок капілярного підсосу на 4,5 та 9%. Через 100 годин кількість вбраної води в гідрофобізованому зразку зросла до 13% ваги зразка, в той час як контрольні зразки збільшилися у вазі на 44%.
Ще більший ефект спостерігається в дослідах з теплоізоляційним матеріалом газозолосиликата. Якщо контрольні зразки газозолосиликата з об'ємною масою 300 кг/м3. протягом доби набирають вологи до93% по вазі, то такі ж зразки, але з добавкою бітуму в кількості 8% ваги сухих речовин збільшились у вазі тільки на 15%. Кількість вбираної вологи практично не змінюється при подальшому перебуванні зразка у воді.
Щоб встановити, як впливає добавка бітуму на сорбційні властивості ніздрюватого бетону, були виготовлені зразки газобетону розміром 10Х10Х10 см на різних в'яжучих, з об'ємною масою 600 кг/м3 з добавкою бітуму і без добавки (контрольні). Після автоклавної обробки готували пластини розміром 10Х10Х1.5 см, які поміщали над водою в закритому ексикаторі.
Добавка бітуму в кількості 5% до газобетону незалежно від виду нижущего знижує адсорбцію до 30%. Таке ж явище спостерігається при випробуванні газобетону на паропроникність.
Интересно отметить, что десорбция влаги из гидрофобизированных образцов газобетона в лабораторных условиях такая же, как и у образцов из негидрофобизированного газобетона.
Статьи pp-budpostach.com.ua Все о бане
Статьи по пеноблоку,пенобетону,пенобетонным блокам
Статьи pp-budpostach.com.ua Статьи по бетону
Статьи pp-budpostach.com.ua Все о крышах ( виды, материал, как лутше выбрать)
Статьи по газобетону ( газоблоку ), газобетонных блоков, газосиликатнных блоков
Новости, статьи, слухи, факты, разное и по чу-чуть
Статті по цеглині ( рядовому, особового,облицювальної,клинкерному, шамотною, силікатній,)
- Сучасний заміський будинокНе 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
- Будинок з мансардою - практично і красиво?Будівництво будинку з мансардою має безліч переваг, у першу чергу - це економія кошти при порівняно невеликій втраті корисної площі. Мансардний поверх обійдеться трохи дешевше повноцінного, так як зверху немає плит з / б, альо вартість 1 м. кв. обштука