16.11.2008 16:38:24
Рассматривается проблема зависимости свойств автоклавногогазобетона от различных технологических факторов.
Для обеспечения прочности,долговечности и эксплуатационной безопасности зданий с применением конструкцийиз автоклавного ячеистого бетона (обозначаемого международной аббревиатуройААС) необходимо соблюдение определённых показателей следующих свойств:
— класс по прочности на сжатие;
— марка по средней плотности;
— коэффициенты вариациипрочности и плотности;
— модуль упругости;
— усадка;
— отпускная влажность;
— морозостойкость.
Зачастую в нормативныхдокументах и научных исследованиях приводятся и другие показатели, а именно:коэффициент теплопроводности, коэффициент паропроницаемости, сорбционнаявлажность, водопоглощение, прочность на растяжение, вязкость разрушения. Поэтим показателям также оценивают качество технологии, но они являютсяпроизводными названных основных свойств и существенно на качество конструкцииздания не влияют. По крайней мере, проектировщик не имеет необходимости вводитьих в расчёт, обеспечивающий безотказность зданий.
Из всех показателей наиболееважным является класс по прочности на сжатие, так как он определяет несущуюспособность конструкций. Но и она не должна быть больше расчётной, так какиначе это приведёт к перерасходу вяжущего и удорожанию строительства.
извсех показателей наиболее важным является класс по прочности на сжатие, так какон определяет несущую способность конструкций
При нарушениях технологическогопроцесса прочность может упасть ниже проектного уровня. К этому ведут следующиефакторы:
— повышение крупности помолапеска из-за несвоевременной замены мелющих тел;
— применение цемента с низкойавтоклавной активностью или с завышенным содержанием алюминатов;
— увеличение в пескеполевошпатовых и аморфизированных частиц, некристаллического кремнезёма,монтмориллонитовой примеси;
— использование низкоактивнойизвести (без трибоактивации) с повышенным содержанием пережога и алюминатов;
— переохлаждение газобетонноймассы в процессе вспучивания;
— плохое удаление воздуха впроцессе продувки и вакуумирования автоклава;
— недостаточнаяпродолжительность изотермической выдержки для срединных зон изделий;
— слишком быстрый сбросдавления;
— выгрузка горячих изделий нахолод.
Указанные причины могут привестик увеличению коэффициента вариации прочности (среднего квадратичногоотклонения). Если коэффициент вариации превысит 0,25, то конструкция из такогоячеистого бетона по расчёту не имеет никакой прочности и не допускается кприменению.
Что касается плотности, то принеизменной прочности её изменение не так опасно. Плотность связана линейнойзависимостью с теплопроводностью, то есть при увеличении плотности на 10 %,теплопроводность также возрастает на 10 %. Но общие теплопотери здания, дажеесли допустить во всех блоках (панелях) наружных стен такое отклонение,возрастут не более чем на 2,5 %, что не катастрофично.
Тем не менее, за пределы допусков,указанных в нормах, выходить не следует.
К незапланированному снижениюплотности ведут следующие технологические факторы:
— завышение тонкости помолакомпонентов (песка, цемента, извести) или подход более мелкой фракциизолы-уноса (с электрофильтров), если ячеистый бетон готовится на золе;
— увеличение дозировки водысверх установленной по регламенту;
— перерасход алюминиевой пудры(пасты) или увеличение её дисперсности;
— передозировка щелочнойдобавки;
— падение атмосферного давления;
— завышение температурыгазобетонной смеси (среды);
— получение некондиционныхпартий сырья без сопутствующей корректировки составов смеси.
Эти же факторы при ускоренномсхватывании газомассы могут привести к утечке газа и увеличению плотности сверхдопустимых пределов (±8 %).
Очень важными показателями,которые совершенно игнорируют производители и научные работники в областитехнологии, являются модуль упругости и характеристика ползучести ячеистогобетона.
оченьважными показателями являются модуль упругости и характеристика ползучестиячеистого бетона
Особенно они важны дляизгибаемых элементов, предельное состояние которых характеризуется прогибами.Так, при снижении модуля упругости на 20 % прогибы могут вырасти на 10–15 %,для компенсации чего потребуется перерасход арматуры на 4–6 кг/м3.Ещё более опасно увеличение характеристики ползучести (?t), которая колеблется впределах от 1 до 5. Даже увеличение её до 2 приведёт к увеличению прогибов в1,5 раза и вызовет перерасход арматуры в 15–20 кг/м3. Отметим, чтостоимость арматуры «в деле» уже превышает 30 руб./кг.
Модуль упругости и ползучестьвлияют на несущую способность сжатых ячеистобетонных стен. Согласно новому СНиПпо проектированию железобетонных конструкций, распространяемому и на ячеистыйбетон, критическая сила, при которой стена разрушается, прямо пропорциональнамодулю упругости и обратно пропорциональна величине (1 + ?t). Это значит, что приувеличении ?tс 1 до 2 критическая сила падает в 1,5 раза, что уже опасно.
К падению модуля упругости могутпривести следующие факторы:
— снижение дисперсности песка;
— повышение кремнезёмовяжущегоотношения;
— увеличение доли газовых пор вобъёме общей пористости;
— увеличение долидвухкальциевого силиката в составе вяжущего;
— повышение содержания извести ввяжущем;
— увеличение рабочего давленияпара в автоклаве сверх 0,9 МПа;
— недостаточная или избыточнаяпродолжительность изотермической выдержки.
Эти же факторы могут привести кросту ползучести газобетона, к чрезмерным прогибам перекрытий, к досрочнойпотере устойчивости стен.
Усадка автоклавных ячеистыхбетонов лимитируется величиной 0,5 мм/м. Это больше предельной растяжимостиматериала, что приводит к образованию трещин на фасаде.
Снижению усадки способствуютследующие факторы:
— уменьшение водотвёрдогоотношения;
— увеличение кремнезёмовяжущегоотношения;
— применение вибрационной илиударной технологии;
— введение гидрофобных добавок;
— интенсификация гидротермальнойобработки (повышение давления и продолжительности изотермической выдержки);
— увеличение алюминатнойсоставляющей.
Однако опускать значение усадкиниже 0,2 мм/м не рекомендуется, иначе падает прочность сцепления газобетона сарматурой. В безусадочном или расширяющемся бетоне прочность сцепления можетснизиться в 2–3 раза.
Отпускная влажность напрямуюсвязана с фактической усадкой (отличающейся по методике определения отнормируемой усадки). Чем влажность больше, тем больше усадка и больше трещин встенах. Первоначально предельная отпускная влажность составляла 15 % (Временные технические условия по применениюкрупноразмерных стеновых изделий из автоклавных ячеистых бетонов. — М.:Стройиздат, 1959). После многочисленных исследований, десятков конференций,в которых участвовали сотни учёных, и многомиллионных (если не миллиардных,включая освоение вибрационной технологии) затрат величину отпускной влажностидля обычного газобетона ограничили в 25 %. И это — непререкаемый закон.
Снижение отпускной влажностиможно получить следующими путями:
— уменьшить В/Т;
— ввести суперпластификатор;
— снизить расход гипса;
— применять вибровоздействия;
— интенсивнее вакуумироватьизделия в конце автоклавной обработки;
— выдерживать открытые изделияна закрытом и тёплом складе готовой продукции до достижения требуемойвлажности.
И, наконец, морозостойкость,которую не могут обеспечить многие заводы, даже когда остальные показателиобеспечиваются.
Повышения морозостойкости можнодобиться такими мероприятиями:
— снижение В/Т;
— увеличение доли цемента свысоким содержанием трёхкальциевого силиката;
— ограничение интенсивноститепловлажностной обработки (снижение доли гидросиликатов групп CSH (B));
— увеличение марки по плотности;
— введение гидрофобизаторов.
Как видно из вышеизложенного,многие технологические факторы улучшают одни показатели, но ухудшают другие.Поэтому применительно к каждому заводу нужно искать разумный компромисс, сучётом принятой на нём технологии и сырья, а также номенклатуры изделий, чтобыв конце концов получить надёжные и экономичные здания без особыхтехнологических трудностей.
Контакты:
Центр ячеистых бетонов(Санкт-Петербург)
Тел.: (812) 380 33 26
E-mail: info@stroypalata.ru