18.06.2009 20:54:04
В настоящее время в строительстве широко используется бетонячеистый (пенобетон) автоклавного, тепловлажностного и естественного твердения.Повышенная востребованность пенобетона обусловлена как комплексом егоулучшенных тепло и механофизических свойств, так и высокой производительностьюстроительно-монтажных работ при использовании пенобетона.
В связи с этим целесообразно рассмотреть возможностьмаксимального использования местного сырья с целью расширения сырьевой базы,снижения себестоимости производства пенобетона при этом одной из основных задачявляется улучшение качества пенобетонного материала.
С этой целью в работе в качестве заполнителя использовалиизвестняк-ракушечник, добыча которого осуществляется в районе Черепашьей грядыСлавянского района Краснодарского края.
Используемый известняк имеет следующие физико-механическиехарактеристики:
Цвет – от серого до светло-желтого.
Содержание СаСО3, масс.% - 95,0 – 98,0.
Истинная плотность, г/см3 – 2,654.
рН 30% суспензии – 9,5.
Значение истинной плотности известняка сопоставимо созначением истинной плотности песка (р=2,6 г/см3). Следовательно, по данномупараметру известняк может быть использован в качестве заполнителя взамен песка.
В данной работе, в качестве объекта исследованиярассматривали пенобетон средней плотности 600 кг/м3, как наиболее используемыйстеновой материал.
Оценку эффективности использования в качестве заполнителяизвестняка-ракушечника осуществляли по значению прочности при сжатиипенобетона, твердение которого осуществлялось в тепловлажностных условиях притемпературе изотермического прогрева (70+-5)оС с целью более оперативногоанализа данного исследования.
С этой целью изготавливались образцы-кубы размером 10х10х10см из пенобетона Д600. В качестве основных компонентов пенобетона использовали:
- портландцемент ПЦ500 Д0, характеризуемый следующимсодержанием основных минералов: C3S – (50,0…54,0)%; C2S – (14,2…18,2)%;C3А– (6,0…6,8)%; С4АF – 11,6% и следующими физико-механическимихарактеристиками: Н.Г. – 27,5%, сроки схватывания: начало – 3 часа 25 мин.;конец– 4 часа 50 мин., равномерность изменения объема – выдержана.
В качестве пенообразующей добавки использовали «Аddiment SВ31» на белковой основе, которая имеет следующие основные характеристики:
Внешний вид – жидкость темно-коричневого цвета;
рН – 6…8;
Плотность – 1,026 г/см3;
Кратность пены – 10;
Устойчивость в пене – не менее 15 мин.
В качестве заполнителя кроме известняка-ракушечникаиспользовали и песок карьерный с Мкр=2,1.
Предварительно проведенные подборы показали, чторациональный расход цемента для пенобетона составляет 380 кг/м3. Прииспользовании в качестве заполнителя известняка и песка проведены сравнительныекомплексные физико-химические исследования, и полученные данные представлены втаблице 1.
Таблица 1
Физико-химические характеристики пенобетона Д600
| Заполнитель | Прочность при сжатии после ТВО, МПа | Коэффициент | Сорбционная влажность, % при относительной влажности воздуха 97% | |
| теплопро-водности, ?, Вт/м?оС | паропро- ницаемости, ? | |||
| карьерный песок | 1,9 | 0,11 | 0,20 | 7,0 |
| известняк-ракушечник | 2,3 | 0,12 | 0,19 | 8,0 |
Анализ полученных данных показывает, что при использовании вкачестве заполнителя известняка-ракушечника прочность пенобетона увеличиваетсяна 20%, что является важным фактором для строительного материала, другиехарактеристики, такие как коэффициент теплопроводности, паропроницаемости исорбционная влажность имеют примерно одинаковое значение независимо отиспользуемого заполнителя.
Повышение прочности пенобетона, в присутствии известняка,как показали, проведенные исследования обусловлено с одной стороныформированием однородной мелкопоровой структуры по всему объему пенобетона, атакже понижением ? на 5% количества воды затворения и некоторым повышениемгидратационной активности пенобетонной смеси при использовании известняка, чтоподтверждается данными дифференциально-термического метода анализа, о чем можносудить по повышенным общим потерям массы (?на 11%) и по более высокому значениюпотери массы (?7,3%) при t?515оС, обусловленной дегидратацией Са(ОН)2,образующейся при гидратации трехкальциевого силиката.
Проведенные экспериментальные исследования показали, что припроизводстве пенобетона заполнитель целесообразно использовать тонкомолотый сцелью большего сохранения используемой пены, а в качестве заполнителяпредпочтительно использовать реакционно-активные материалы, а также, материалы,повышающие гидратационную активность цемента.
Выводы:
Установлено, что для производства пенобетона тонкомолотыеизвестняки являются более эффективным заполнителем по сравнению с карьернымипесками, что значительно расширяет сырьевую базу производства пенобетона.