13.05.2008 07:43:37
Алексей Чернов, заслуженный изобретатель России, подробно рассказывает о процессе изготовления ячеистого бетона, описывает тонкости и «подводные камни», ожидающие начинающего производителя, и дает подробные рекомендации по усовершенствованию технологии производства.
ИСХОДНЫЕ ПРЕДПОСЫЛКИ
Выбор вида ячеистого бетона
Известно, что по способу порообразования ячеистые бетоны делятся на два вида: пенобетоны и газобетоны. По эксплуатационным характеристикам эти материалы практически равноценны, и выбор того или иного способа поризации чаще всего определяется экономикой.
До середины прошлого столетия у нас отдавали предпочтение пенобетону, а за рубежом – газобетону. И на то были причины: для газобетона нужен был алюминий стратегическое сырье, расходуемое, в основном, на авиацию. И это на фоне неограниченных поставок пенообразующего мыльного корня из братского Китая.
Газобетон обладал некоторыми технологическими преимуществами. Обязательная выдержка газобетона перед гидротермальной обработкой, необходимая для схватывания смеси, составляла 5–6 часов, тогда как у пенобетона она достигала 10–20 часов; газобетон, в отличие от пенобетона, не имел склонности к оседанию. К концу прошлого века газобетон, казалось, окончательно покорил весь мир, но тут в Германии разработали новый, весьма эффективный, пенообразователь «Неопор», который смог составить серьезную конкуренцию газообразователю.
Следует упомянуть еще об одном, достаточно экзотическом, виде ячеистого бетона. Это жаростойкий алюмофосфатный газобетон. Только вот организация производства этого уникального и дорогого материала имеет смысл лишь тогда, когда обеспечен надежный и долговременный сбыт.
Подводя итог, можно сказать, что на сегодняшний день наиболее перспективным ячеистым бетоном является самый обычный газобетон, из которого можно делать стеновые блоки и панели, плиты покрытий и перекрытий, элементы теплоизоляции и пр.
Номенклатура выпускаемых изделий
На сегодняшний день наиболее распространенными являются мелкие стеновые блоки с номинальными размерами 200x300x600 и 200x200x400 мм. Первые пользуются повышенным спросом. Плотность блоков (в высушенном виде) 600–700 кг/м3, при прочности 25–35 кгс/см2 (по специальному заказу могут изготовлять и более тяжелые блоки с повышенной прочностью). Такие характеристики предусмотрены ГОСТами, заложены в проекты домов, и нет никаких оснований для отклонений от этих показателей.
Очень привлекательной кажется возможность снижения плотности бетона. Это позволит повысить термическое сопротивление стены и снизить расход энергии на отопление зданий; блоки станут легче, следовательно, уменьшится материалоемкость производства, снизятся затраты труда и энергии на добычу и переработку сырья, на изготовление и монтаж блоков, на транспортирование сырьевых материалов и готовой продукции. С другой стороны, это позволило бы уменьшить толщину стены (и блока), а значит, повысить заполняемость камер гидротермальной обработки, т.е. расширить самое «узкое» место технологии и за счет этого повысить производительность завода.
Надо сказать, что ГОСТ разрешает снизить плотность блоков до 500 кг/м3, но при этом необходимо сохранить прочность бетона. Однако существует непоколебимая физическая закономерность: прочность ячеистого бетона является кубической функцией его плотности, т.е. снижение плотности в 2 раза приводит к восьмикратному падению прочности. В соответствии с этим, ячеистый бетон прочностью 25 кгс/см2, после снижения плотности с 600 до 500 кг/м3, будет иметь прочность 15 кгс/см2, а такая прочность ГОСТом не предусмотрена, да это и понятно: и стена должна быть прочной, и блок – транспортабельным.
Другое дело крупноразмерное изделие: стеновая панель, плита перекрытия и т.п. Несущая способность таких конструкций определяется не столько бетоном, сколько арматурой. При надлежащем армировании плитное изделие может воспринимать проектные нагрузки даже тогда, когда плотность бетона и 500, и 400, и 300 кг/м3. Решены также и другие вопросы, связанные с пониженной плотностью бетона поверхностная твердость, морозостойкость, воздухопроницаемость и пр.
Следует особо подчеркнуть: «при надлежащем армировании». Дело в том, что снижение плотности бетона отражается не только на прочности при сжатии и растяжении, но также и на сцеплении бетона с арматурой. Снижение плотности бетона делает обычное армирование «ненадлежащим», арматурный стержень «ползет» внутри изделия, и никакие анкеры ему не помогают.
Совсем недавно в нашей стране была разработана новая оригинальная схема армирования, решающая проблему сцепления арматуры с бетоном. Она допускает любое снижение плотности бетона, не требует никаких дополнительных материалов и при этом не только не увеличивает расход арматуры, а даже сокращает его. Новое армирование детально, на протяжении нескольких лет, изучалось в лаборатории научно-исследовательского института, было проверено в промышленных условиях на нескольких заводах. Но его дальнейшему распространению помешали перестройка и последовавший за ней развал производства.
Мы находимся на том историческом отрезке времени, когда предприимчивым людям следует торопиться. Система армирования запатентована, но еще не получила широкого распространения; «на коне» будет тот, кто первым успеет ее использовать, кто приобретет патенты (как это сделали японцы, превратив тем самым отсталую аграрную страну в передовую промышленную державу), кто получит прибыль не только от производства продукции, но и от продажи лицензий.
Спешить надо и потому, что подобные идеи всегда «витают в воздухе». Когда человечеству потребовалось дифференциальное исчисление, оно было изобретено практически одновременно в нескольких странах. Конечно, запатентованные технические решения повторно запатентовать никому не удастся, но в патентоведении есть понятие «преждепользование», согласно которому субъект, организовавший производство или даже сделавший только подготовительные работы, может спокойно извлекать прибыль, не приобретая лицензии.
Наиболее перспективным видом номенклатуры, на сегодняшний день, являются армированные изделия из ячеистого бетона пониженной плотности.
Недавно разработан (и также запатентован) новый универсальный строительный элемент, названный блокером (от англ. block – преграждать, задерживать). Это то промежуточное звено между мелким блоком и крупной панелью, которого раньше не хватало. Он выполнен в виде доски из армированного ячеистого бетона вариатропной макроструктуры. И по термическому сопротивлению, и по несущей способности он отвечает всем требованиям, предъявляемым и к стеновым панелям, и к плитам междуэтажного перекрытия. Вес блокера не более 100 кг. Простейший садовый домик из таких элементов могут собрать, без крана и без сварки, два человека за две недели. Это тоже весьма перспективный вид номенклатуры.
Перспективной продукцией (правда, сезонной) являются также сухие смеси для возведения стен и перекрытий из монолитного ячеистого бетона. Такую продукцию легко транспортировать (в мешках), а вблизи строящегося объекта затворить подогретой водой и залить в опалубку. Покупателю сухой смеси вручается инструкция по приготовлению ячеистого бетона, может быть выдан в аренду смеситель, а при необходимости командируется квалифицированный бетонщик для приготовления и заливки ячеистобетонной смеси.
Производительность
Обычная производительность заводов автоклавного ячеистого бетона 80–160 тысяч кубометров в год, хотя встречаются заводы и на 40, и на 300 тысяч. Чем больше производительность, тем больше может позволить себе завод (приобретение оборудования, повышение заработной платы рабочих).
Считается, что минимальной экономически оправданной производительностью завода неавтоклавных ячеистобетонных блоков является 10 тысяч м3 в год (при выпуске плитных изделий достаточно 5 тысяч). В сутки необходимо выпускать не менее 40 м3 блоков или 20 м3 плит.
Выбор направлений совершенствования технологии и их очередность
В статье рассказывается о некоторых возможных способах совершенствования процесса изготовления ячеистобетонных изделий, приступать к реализации которых имеет смысл только после ознакомления с предлагаемыми вариантами, принятия твердого решения о начале работы, выбора наиболее перспективных мероприятий и очередности их выполнения. К этому моменту должны быть решены вопросы выбора вида ячеистого бетона, номенклатуры выпускаемых изделий и производительности.
ИНГРЕДИЕНТЫ ЯЧЕИСТОГО БЕТОНА
Вяжущие
В качестве вяжущего для ячеистых бетонов обычно используется портландцемент марок 400–500. Применение шлакопортландцемента, пуццоланового и других подобных цементов не рекомендуется. Часть цемента (до 30 %) может быть заменена дисперсной негашеной известью (автоклавные ячеистые бетоны – газосиликаты – могут изготовляться и на чистой извести, без добавки цемента, но их качество зачастую невысокое, из-за нестабильных характеристик извести).
Молотая негашеная известь бывает дороже цемента, а характеристики ее менее стабильны. Поэтому предпочтительнее известковые отходы, например, электрометаллургических комбинатов, достаточно высокая стабильность которых обусловлена жесткими требованиями технологии металла, в производстве которого она участвует. Однако следует принять во внимание одну особенность: свойства извести из разных печей не идентичны, и необходимо принять меры, чтобы известь поступала из одной печи.
В последнее время резко снизилось качество выпускаемого цемента, а стоимость его непрерывно растет. Есть возможность решения этих проблем: качество цемента повысится, а стоимость снизится; но для этого потребуются небольшие начальные затраты. Данное мероприятие можно рассматривать как один из первых этапов на пути совершенствования технологии.
Наполнители
Обычным наполнителем для автоклавных ячеистых бетонов является кварцевый песок, размалываемый в шаровых мельницах почти до тонкости цемента. Песок – вещество кристаллическое, а, следовательно, малоактивное. В химическое взаимодействие с известью (в приемлемые сроки) он вступает только при температуре не ниже 170°С, а поскольку тут нужна еще и капельно-жидкая (а не в виде пара) вода, то приходится поднимать давление до 8 атм и выше. Для этого нужен автоклав – сосуд, работающий под давлением. Размалывают же песок для ускорения реакции (для увеличения площади контакта реагентов).
Без автоклава температуру воды невозможно поднять выше 100°С, и потому неавтоклавному газобетону в качестве наполнителя требуется не кристаллический, а аморфный кремнезем (как более активный). Такой кремнезем есть и в природе, и среди отходов производства.
Природный кремнезем входит в состав объектов и флоры, и фауны, а также может иметь вулканическое происхождение (диатомит, маршалит, туф). Известны залежи подобных материалов, имеющие промышленное значение, которые разрабатываются для использования в промышленности строительных материалов и в других отраслях.
Среди отходов производства наиболее богаты аморфным кремнеземом шлаки и золы. Сложность использования шлаков в том, что их надо молоть, хотя и среди шлаков встречаются, так называемые, распадающиеся шлаки, которые самопроизвольно рассыпаются в пыль (например, феррошлак, который, к сожалению, мало пригоден для ячеистого бетона). Известно еще одно весьма эффективное вещество – микрокремнезем конденсированный. Он образуется при выплавке ферросплавов и идеально подходит для ячеистого бетона, но объемы его невелики.
Распространенным наполнителем для неавтоклавных ячеистых бетонов является зола ТЭЦ (ГРЭС). Она получается при сжигании молотого угля, имеет вид тонкодисперсного порошка и потому не требует обязательного помола. Основная масса золы составлена достаточно активными алюмосиликатами в аморфном виде. Недостатком золы является наличие в ней несгоревшего угля (потери при прокаливании до 25%), что отражается и на прочности, и, что более существенно, на цвете получаемого ячеистого бетона (блоки имеют мрачный темно-серый вид).
Несмотря на указанные недостатки, золу ТЭЦ достаточно широко применяют. Из печи зола выходит сухой, но сразу же попадает в водный поток и в виде пульпы выносится на отвал – мокрое болото, имеющееся вблизи практически любой ТЭЦ. Сухая зола значительно активнее мокрой. В принципе возможен отбор сухой золы, что и практиковалось во времена Совнархозов, но снова возникли ведомственные барьеры и установку по отбору сухой золы демонтировали.
Возможно и обогащение золы, как сухой, так и мокрой, с удалением из нее угля. Лабораторные исследования показали, что обогащение золы позволяет повысить прочность ячеистого бетона на целую марку с 2,5 до 3,5 МПа, при этом существенно повышается альбедо – степень белизны бетона. Разработаны несложные агрегаты для обогащения золы. Очищенные от угля дисперсные алюмосиликаты, в отличие от исходной золы, являются уже не досадным отходом промышленности, а полноценным химическим сырьем, применимым во многих производствах и способным обеспечивать самостоятельный доход.
Обогащение золы предполагает получение двух продуктов: алюмосиликатов и золы, содержащей уголь. Зола является не отходом производства, а ценным продуктом для выпуска обжиговых изделий, например, зольного гравия. Обогащенные же алюмосиликаты – ценное сырье для любых бетонов и растворов. Были проведены исследования способа их активизации, повышающего прочность бетонов.
Порообразователи
Если нет патентованного немецкого пенообразователя «Неопор» или достойного его заменителя, то в перспективе возможно применение алюминиевой пудры (или в виде суспензии, содержащей ПАВ, или в виде готовой гидрофильной пасты).
Добавки
Добавки делятся на два вида:
а) вводимые в смеситель при затворении ячеистобетонной смеси;
б) вводимые в отформованное ячеистобетонное изделие.
К первым относятся традиционные ускорители газообразования (едкая щелочь, хлористый натрий) и твердения (хлористый кальций). Вторая группа добавок – ингибиторы, которые подавляют процесс поризации в локальных зонах формуемого изделия; они используются при химических способах изготовления весьма эффективных вариатропных изделий (о них речь пойдет дальше). Ингибиторы являются достаточно перспективными добавками.
Жидкость затворения
Традиционной жидкостью затворения ячеистого бетона является обычная водопроводная вода. Однако, возможно и специальное приготовление жидкости затворения. Известен эффект ускорения газообразования за счет обменной реакции между вводимым в смесь хлористым натрием и оксидом кальция, в результате чего образуется едкая щелочь. Вязкая газобетонная смесь замедляет это взаимодействие, поэтому перспективно специальное приготовление жидкости затворения из указанных компонентов. Такая жидкость успешно прошла лабораторные испытания. Также были отработаны режимные параметры ее промышленного приготовления.
СМЕСИТЕЛИ
Особенностью смесителей, предназначенных для приготовления газобетонной смеси, (газобетономешалок) является необходимость достижения турбулентного ее течения, при котором обеспечивается равномерное распределение газообразователя по всему объему замеса за короткое время.
Объем смесителя должен быть согласован с объемом заливаемых форм. В идеальном случае при формовании изделий весь замес выливают в одну форму. Нежелательно из одного замеса заливать две формы. И совершенно недопустимо формование одного изделия из двух замесов. При минимальной экономически оправданной производительности завода газобетонных блоков, равной 10 тысячам м3 в год (40 м3 в сутки), распространенный объем газобетономешалки 2 м3 (на такой же объем рассчитана и форма). При больших объемах форм смеситель может иметь объем 4,5 м3 и более.
Конструктивно газобетономешалка выполнена в виде цилиндрической емкости с вертикальным лопастным валом, делающим около 80 об/мин. Иногда емкость оборудована дополнительными элементами для интенсификации тиксотропного разжижения смеси (вибраторами и т.п.).
Текучесть газобетонной смеси существенно меньше, чем например, пенобетонной: если у пенобетономешалок выпускной патрубок делают иногда из двухдюймовой трубы, то у газобетономешалок выпускной люк может иметь размеры 200x200 мм.
Возможные перспективные изменения в конструкции газобетономешалок видятся в следующем. Газобетон может быть и теплоизоляционным, и конструктивно-теплоизоляционным, его технология будет или литьевой, или вибрационной, или шок-технологией; соответственно будут меняться и реологические характеристики смеси, а это потребует или наличия разных смесителей, или придания единственному смесителю характеристик универсального агрегата. Такое решение найдено. Незначительная переделка существующего смесителя позволит ему успешно перемешивать и вязкие смеси для шок-технологии, и подвижные для легких теплоизоляционных изделий. При этом даже не потребуются систематические переналадки смесителя перед каждым изменением технологии. Смеситель самостоятельно оценит случившееся изменение реологических характеристик смеси и сам внесет нужные поправки в свое конструктивное решение. Одновременно это и защита от поломок.
ФОРМЫ
В технологии ячеистых бетонов применимы самые обычные формы с откидывающимися бортами. При изготовлении мелких стеновых блоков, обычно применяют формы, рассчитанные на получение не одного изделия, а сразу целой партии. Для этого разработаны два метода:
а) заливают прямоугольный массив, объемом до 4,5 м3, выдерживают его до схватывания, затем переносят краном на стол резательной машины и струнами разрезают на отдельные блоки;
б) после заливки смеси в форму в нее устанавливают внутренние перегородки (так называемые «гребенки») – пластины с короткими поперечными элементами «флажками».
Резательная технология – дорогое удовольствие, доступное только крупным заводам (производительность не менее 80 тысяч м3 в год). Она предусматривает использование молотого песка в качестве наполнителя, поскольку случайные крупные зерна, встречающиеся, например, в золе, приводят к обрыву режущих струн.
Формование с гребенками также имеет свои минусы. Каждую гребенку перед использованием необходимо смазать со всех сторон, чтобы исключить налипание на нее бетона, а это требует существенных затрат ручного труда. Далее гребенки по одной устанавливают в форму сразу после заливки в нее смеси (делать это надо очень быстро, до вспучивания смеси), а это еще более трудоемкий процесс.
Разработаны способ и простейшее устройство, позволяющие собирать гребенки в пакет, одновременно все их смазывать и перемещать в залитую форму практически без затрат ручного труда. Данная технология очень перспективна.
И формы, и гребенки смазывают либо отработанным маслом, либо различными композициями на основе нефтепродуктов. Это не всегда приемлемо из-за санитарно-гигиенической обстановки в цехе, по условиям пожарной безопасности, из-за возможности появления на продукции масляных пятен. На сегодняшний день разработана уже смазка, не содержащая нефтепродуктов.
Еще одной сложностью в производстве газобетона является образование горбушки над бортами формы после вспучивания смеси, которую нужно срезать и удалять. Это достаточно трудоемкие операции. Удаленную горбушку чаще всего выбрасывают на свалку, поскольку утилизация ее выгодна только на крупных заводах, где этот процесс механизирован. Таким образом, горбушка приводит к экологическим потерям, а также увеличивает расход материальных, трудовых и энергетических ресурсов. В других случаях горбушку прикатывают, но в производстве мелких блоков это исключено, поскольку образуются мостики холода.
Чтобы решить эти проблемы, были разработаны перспективные формы для технологии, носящей название АВТОФРЕТТАЖ, которая исключает появление горбушки.
КАМЕРЫ ГИДРОТЕРМАЛЬНОЙ ОБРАБОТКИ
В простейшем виде камера гидротермальной обработки – обычная пропарочная камера, имеющаяся на каждом заводе ЖБИ. Недостаток этого технологического и планировочного решения в том, что камеры гидротермальной обработки расположены внутри формовочного цеха и занимают существенную часть его площади. Между тем, на многих заводах ячеистого бетона, особенно небольшой производительности (10 тысяч м3 в год), наблюдается дефицит производственных площадей. Если лишних площадей мало, но они все-таки есть, то можно пропаривать изделия непосредственно на месте заливки, накрыв форму паровым колпаком.
В принципе возможно расположение пропарочных камер и вне цеха: существуют так называемые полигоны, изготовляющие железобетонные изделия и работающие круглый год. Однако для газобетона это не лучший вариант, поскольку из-за низкой теплопроводности материала изделия более чувствительны к перепадам температур, возможно их растрескивание. Желательно, чтобы свежеотформованные изделия не подвергались резкому тепловому удару при их транспортировке на открытый полигон, а после пропарки они могли бы «отдохнуть» в теплом цехе.
Возможен вариант, когда пропарочные камеры расположены вне цеха, но изделия не испытывают тепловых ударов (ни до пропарки, ни после нее). Это весьма перспективное решение для небольших заводов ячеистобетонных изделий.
Существует еще один вариант. Имеется всего одна форма на 5–10 блоков. На этот объем автоматически дозируются компоненты, затворяется смесь, выгружается в форму, в режиме автофреттажа подвергается шок-воздействиям, выдерживается, отформованные изделия автоматически перегружаются на транспортер пропарочного агрегата, через постоянно открытое окно попадают в зону подъема температуры, далее следует зона изотермической выдержки, откуда через 10–12 часов изделия переносятся в зону остывания, затем через постоянно открытый разгрузочный люк попадают на тележку, которая транспортирует их на склад готовой продукции. Все это время изделий не касается рука человека.
Естественно, такое чудо требует солидных капиталовложений, но риск при этом минимален, поскольку реальность выполнения всех операций по отдельности была неоднократно проверена.
Наконец, последний вариант перспективной камеры гидротермальной обработки – полное ее отсутствие. Установлено, что неавтоклавный газобетон способен твердеть и в естественных условиях, за 28 суток набирая проектную прочность (при t>=20 °C и защите от высыхания); при этом он обладает и достаточной морозостойкостью.
ТЕХНОЛОГИЯ
Проектирование состава
В инструктивных документах по ячеистым бетонам приводятся методы подбора составов. Такой подход к подбору состава называют методом проб и ошибок, а на научном жаргоне он зовется еще откровеннее «метод тыка». Он позволяет ответить лишь на два вопроса:
а) отвечает ли подобранный состав поставленным требованиям?
б) в какую сторону двигаться дальше?
Такой метод вполне пригоден для корректировки однажды подобранного состава, но он совершенно неспособен ответить на более общий вопрос: можно ли вообще из данного сырья получить что-нибудь путное?
Логике известны два метода научного мышления – индуктивный (от n к n+1) и дедуктивный (от общего к частному). К первому относится и «метод тыка»; он не подходит для решения поставленного нами общего вопроса, потому что количество перебираемых вариантов бесконечно. Но сравнительно недавно появился прием, позволяющий использовать дедуктивный метод при подборе составов любых композиций, в том числе и ячеистых бетонов. Это метод математического планирования эксперимента.
С использованием данного метода разработана компьютерная программа, которая предусматривает изготовление и испытание 21 серии образцов. Результаты испытаний вводят в оперативную память персонального компьютера, и он выдает распечатки, которые информируют исследователя обо всех потенциальных возможностях данной совокупности сырьевых материалов и технологических приемов. Это весьма перспективный метод. Он был использован при подборе составов газобетона на ряде крупнейших отечественных заводов и дал положительные результаты.
Затворение смеси
При наличии конкретного смесителя процесс затворения газобетонной смеси может быть охарактеризован двумя параметрами: очередность загрузки ингредиентов в смеситель и длительность перемешивания после введения каждого из составляющих смеси.
Очередность загрузки ингредиентов в смеситель обусловлена достижением двух целей: получить достаточно однородную смесь и не допустить начала газообразования в смесителе. Первая из целей требует длительного перемешивания, а вторая – короткого.
Указанное противоречие частично разрешается тем, что газообразователь вводят в смесь последним и это дает возможность тщательнее перемешать другие ингредиенты. Однако это не совсем то, что нужно, поскольку именно газообразователь труднее всего равномерно распределить по всему объему замеса, т.к. его расход во много раз меньше расхода других составляющих, а неравномерное распределение приводит одновременно к появлению сильнее поризованных (т.е. ослабленных) зон, недовспученных областей (т.е. мостиков холода).
Известны паллиативные приемы, позволяющие немного увеличить длительность перемешивания смеси с уже введенным в нее газообразователем. Для этого применяют неподогретую воду, а процесс газообразования интенсифицируют путем введения негашеной извести или раствора хлорида натрия, которые вводят в перемешиваемую смесь после газообразователя.
Наиболее же перспективным представляется способ, при котором газообразователь вводят в смесь сразу после наполнителя, обеспечивая ему максимальную длительность перемешивания, при этом не используют никаких интенсификаторов газообразования, но, тем не менее, обеспечивают гарантированное вспучивание смеси.
Заливка форм
В процессе заливки могут случиться две неприятности:
а) форма может оказаться не вполне герметичной, и смесь начинает вытекать из нее через неплотности между элементами формы;
б) при заливке, мощная струя газобетонной смеси может смыть слой смазки со дна (а может быть, и с бортов) формы, что приведет к браку в изделиях.
Технологическая выдержка
Любому ячеистому бетону нужна технологическая выдержка между заливкой смеси в форму и гидротермальной обработкой отформованных изделий. Она необходима для самопроизвольного перехода ячеистобетонной смеси от состояния бингамовской жидкости к состоянию твердого тела. Длительность выдержки зависит от множества факторов, в том числе и от состава смеси, и от температуры (как смеси, так и окружающей среды), и от режимных параметров технологии; Длительность выдержки имеет тенденцию к уменьшению, что способствует снижению себестоимости материала. В начале прошлого века длительность выдержки составляла 10–20 часов, к середине столетия она сократилась до 5–7 часов, а к концу века достигла 1–2 часов.
Нормативные документы рекомендуют определять степень достаточности выдержки при помощи прибора – конического пластометра, который полностью индифферентен к любым физико-химическим процессам, происходящим в ячеистобетонной смеси, а замеряет лишь некую ее прочностную характеристику, не принимая во внимание возможные колебания плотности, влияющие на прочность, что делает сомнительными его показания. Практики пользуются органолептическим методом, называемым «проба рукой».
Во время технологической выдержки выполняют различные операции: превращают однородную макроструктуру изделии в вариатропную с одним или несколькими поверхностными слоями переменной плотности, что дает возможность практически бесплатно повысить все эксплуатационные свойства ячеистобетонных изделий. Известен прием, реализуемый во время технологической выдержки, который позволяет экономить газообразователь – самый дорогой ингредиент газобетона. В это же время реализуют операции, серьезно уменьшающий естественный разброс всех эксплуатационных характеристик газобетона.
Отрицательное качество, присущее абсолютно всем ячеистым бетонам, это недостаточная стабильность их плотности, на которую влияют и погрешности дозировки ингредиентов (особенно, порообразователя и воды), и колебания температурно-влажностного режима окружающей среды, и даже изменения атмосферного давления, и пр. А между тем, от плотности зависят абсолютно все свойства изделий: теплопроводность, паро- и воздухопроницаемость, морозостойкость, усадка и пр., прочность ячеистого бетона является кубической функцией его плотности, т.е. уменьшение плотности в два раза приводит к восьмикратному падению прочности. В таких условиях, стабильность плотности приобретает особое значение.
Твердение
При данных условиях твердения бетон выбранного состава непрерывно набирает прочность и процесс этот длится десятилетиями, можно ли его ускорить? Известные экстенсивные методы, такие как повышение расхода цемента или энергозатрат при термообработке, не очень интересны; химические добавки в ячеистых бетонах недостаточно эффективны (видимо, из-за повышенного водотвердого отношения). Можно попробовать термоакустическую обработку.
КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА ЯЧЕИСТОГО БЕТОНА
В инструктивных документах по ячеистым бетонам оговорены методы определения различных характеристик этих материалов, но все они относятся только к однородным образцам из ячеистого бетона, а в перспективе ожидается все большее распространение технологии вариатропных изделий. Некоторые методы испытания вариатропных образцов разработаны и даже утверждены соответствующим ведомством.