08.06.2009 10:44:45
В настоящее время выпускается множество различныхпенообразователей. Мы рассмотрим: каких они бывают типов, их отличия друг отдруга и требования к пенообразователям, применяемым в производстве пенобетона.
Любой пенообразователь, существующий на рынке производствапенобетона должен удовлетворять следующим требованиям:
- технико-экономические
Расход пенообразователя в денежном выражении не долженпревышать 2$ на 1 кубический метр производимого пенобетона. При превышенииэтого показателя его применение становится экономически нецелесообразным из-забольшого влияния на себестоимость продукции. Причем, является очевидным, чтоболее дорогие пенообразователи не увеличат качество продукции в соответствии сувеличенной стоимостью. Этот критерий сразу отсекает все импортныепенообразователи и оставляет Российские.
- постоянство свойств, независимо от партии
Пенообразователь должен иметь одинаковые характеристики,независимо от партии и времени выпуска. В противном случае понадобитсяпостоянная перенастройка технологического процесса производства или, если ее неделать, продукция будет получаться пониженного качества.
- достаточный срок хранения
Пенообразователь должен иметь срок хранения не меньше 1года. Если срок хранения меньше, то придется покупать пенообразовательмаленькими партиями и постоянно докупать новые. Это может быть проблематичным,в связи с большим временем доставки по железной дороге и удаленностью некоторыхпроизводств. Также, при окончании строительного сезона и значительном сниженииобъема производства, невостребованный пенообразователь может вообще испортитсядо следующего сезона.
- малый расход
Расход пенообразователя не должен превышать 1,5 литров на 1 куб.м.производимого пенобетона. Это необходимо по двум причинам. Первая: для большегоколичества продукции получаемой из одной загрузки пеногенератора. Вторая: дляменьшего влияния на процесс твердения пенобетона. Как известно, при большомколичестве пенообразователя использованного для приготовления пенобетона, можетувеличиваться время затвердевания пенобетона, понижаться его прочность,увеличиваться усадка.
- простота приготовления
Пенообразователь не должен быть многокомпонентным.Увеличение количества составляющих усложняет процесс приготовления рабочегораствора пенообразователя и снижает точность дозирования составляющих.Однокомпонентные пенообразователи имеют преимущества, особенно, прииспользовании в строительных условиях. А во избежание засорения трубопроводов инакопления осадка в рабочих емкостях, необходимо, чтобы пенообразователь былхорошо растворим в воде.
- высокая кратность и стойкость
Кратность пенообразователя и стойкость пены - это основныефизические свойства технической пены, которые характеризуют качествопенообразователя. Они зависят от вида пенообразователя, устройстваприготовления пены, которые в значительной мере влияют на физико-механическиесвойства поризованного бетона. Кратность пенообразователя, должна быть не менее10. Это необходимо для уменьшения отрицательного действия пенообразователей нагидратацию вяжущего. Кратность пенообразователя определяется по простойформуле: надо объем полученной пены разделить на объем исходногопенообразователя. Зачастую пенообразователи поставляются в концентрированномвиде и требуют разбавления водой. Тогда кратность определяется: объемполученной пены деленный на объем исходного водного раствора. На прочностьпенобетона оказывает влияние количество вводимой в поризуемую смесь воды спеной, которая приводит к дополнительному образованию капиллярных пор.Уменьшение В/Т (водо-твердое соотношение см. словарь) в поризуемом раствореизменяет значение С, что приводит к увеличению плотности получаемогопенобетона. Поэтому, в технологии пенобетона некоторые производственникииспользуют относительно высокое значение В/Т. За счет такого технологическогоприема, увеличивая значение С, представляется возможным получить пенобетонменьшей плотности, уменьшая отрицательное воздействие пенообразователя нагидратацию вяжущего. Использование пен высокой кратности (так называемыхусловно "сухих пен") приводит к перераспределению воды из твердеющегораствора в межпленочные слои пузырьков пены. Такой эффект наблюдается прииспользовании определенных видов пенообразователей и пен повышенной вязкости.
- соответствие санитарно-гигиеническим нормам
Пенообразователи должны быть нетоксичны, невзрывоопасны и,согласно классификации по ГОСТ 12.1.007-76, относится к 3, 4-ому классумалоопасных веществ, и отвечать санитарно- и радиационно-гигиеническимтребованиям. Биоразлагаемость разрабатываемых ПО должна удовлетворятьтребованиям предъявляемых при использовании ПАВ (Поверхностно активных веществ)в производстве строительных материалов.
- достаточная стойкость пены в растворе
Это один из важнейших показателей качества технической пены.Этот технологический параметр характеризуется коэффициентом стойкости пены вцементном тесте при лабораторных исследованиях, а в производственных условиях,коэффициентом использования пены. Значение этих коэффициентов отображает нетолько совместимость технической пены со средой твердеющего раствора, но ипоказывает объемную долю использования пены в приготовлении поризованногораствора. В лабораторных исследованиях определение коэффициента стойкости пеныпроизводится вручную при смешивании в течение 1 минуты в равных объемах (1 л) цементного теста (В/Ц=0,4)и пены, с последующим измерением полученного объема поризованного теста.Коэффициент стойкости пены в цементном тесте рассчитывают как результатсреднего арифметического трех замеров. Проще говоря, берется 1 литр пены и 1 литр цемента. В течение 1минуты они перемешиваются, и после этого измеряется объем полученной пеномассы.Объем полученной пеномассы делим на 2 и получаем некое число, назовем его С.
Получаемую техническую пену можно считатьудовлетворительной, если значение С от 0,8 до 0,85, а качественной: С = 0,95.Например, на основе пенообразователя Ареком можно приготовить пену с С = 0,96.Этот показатель стойкости пены связан с плотностью и прочностью получаемогопенобетона. Чем выше коэффициент стойкости пены, тем меньший объем пенынеобходим для получения пенобетона требуемой плотности и, соответственно,необходим меньший расход пенообразователя. Пенообразователь, как и любаядобавка, в запредельном количестве на начальной стадии замедляет и может совсемприостановить твердение вяжущего. Количество пенообразователя, перешедшего вжидкую систему твердеющего вяжущего, зависит от С. Количество пенообразователяв жидкой фазе вяжущего можно определить через С. Поэтому необходимо использоватьпены более высокой кратности, уменьшая объем пенообразователя, вводимого вбетонную смесь, но, сохраняя высокое значение С. Эти технологические параметрыпены находятся во взаимосвязи и в противоречии. Поэтому, для каждого составапенообразователя и технической пены необходимо определять приоритетное ихвлияние на технологические и физико-механические свойства пенобетона.
- стойкость смеси во времени
Стойкость поризованной смеси во времени характеризуетсяосадкой пенобетонной смеси. Можно предположить, что влияние на процессосаждения оказывает изменение рН среды твердеющего бетона и перераспределениеПАВ (поверхностно активное вещество - пенообразователь) в дисперсной системе.При недостаточной структурной прочности межпоровых перегородок (результат действияПАВ) происходит их прорыв и слияние. Такие изменения поризованной смеси вовремени измеряют высотой осадки поризованной смеси к начальной ее высоте. Чемменьше осадка пенобетонной смеси, тем качественней пенообразователь иприготовленная техническая пена.
Основные критерии оценки свойств пенообразователей:концентрация пенообразователя при приготовлении стойкой пены; кратность пены икоэффициент стойкости пены в вяжущем растворе. Эти показатели необходимоиспользовать для первоначальной оценки качества пенообразователя.