Статья. ВЛИЯНИЕ РЕЦЕПТУРЫ ПРИГОТОВЛЕНИЯ НА ОСНОВНЫЕ СВОЙСТВА ЛЕГКОГО БЕТОНА НА ОСНОВЕ ГРАНУЛИРОВАННОГО ПЕНОСТЕКЛА

Дерябин П.П., Суинова А.А. Влияние рецептуры приготовления на основные свойства легкого бетона на основе гранулированного пеностекла // Развитие дорожно-транспортного комплекса и строительной инфраструктуры на основе рационального природопользования: матер. 7 Всерос. науч.-практ. конф. (с межд. участием) – Омск: СибАДИ, 2012. Кн. 1 – С. 424 – 427.

УДК 691

ВЛИЯНИЕ РЕЦЕПТУРЫ ПРИГОТОВЛЕНИЯ НА ОСНОВНЫЕ СВОЙСТВА ЛЕГКОГО БЕТОНА НА ОСНОВЕ ГРАНУЛИРОВАННОГО ПЕНОСТЕКЛА

П.П. Дерябин, канд. техн. наук, доцент
А.А. Суинова, студент
Инженерно-строительный институт
Сибирской государственной автомобильно-дорожной академии

В настоящее время существуют следующие способы создания пористой структуры безобжиговых строительных материалов на минеральной основе.
Способ газообразования и вспучивания формовочной массы заключается в организации процесса газовыделения в формовочной массе за счет химического взаимодействия исходных компонентов. Таким образом получают изделия из газобетона, газогипса, газокерамики.
Способ пенообразования основан на введении в формовочную массу специально приготовленной технической устойчивой пены, совместном их перемешивании и последующем затвердевании поризованной смеси.
Приготовление (перемешивание) пеномассы возможно в пеногенераторах при избыточном давлении с помощью воздуха и при атмосферном давлении в скоростных смесителях. По такой схеме получают пенобетон, пеногипс, пенокерамику.
Отмеченные изделия можно получать эффективным совмещенным способом пено-газообразования.
Физический способ порообразования в системе «раствор-газ» базируется на принципе разряжения при использовании вакуум-колпака в технологии ячеистых бетонов.
Способ аэрирования основан на вовлечении пузырьков воздуха в поризуемую массу в процессе ее турбулентного приготовления при использовании воздухововлекающих добавок, в качестве которых применяются поверхностно-активные вещества. Таким образом в основном получают облегченные изделия из легких бетонов на пористых заполнителях.
Способ омоноличивания заключается в контактном соединении (контактное омоноличивание) связующим веществом каркасообразующих элементов (заполнителей) или соединения таких элементов с полным заполнением пустот между ними связующим компонентом (объемное омоноличивание). Этим способом получают изделия из легких бетонов на пористых заполнителях слитной или крупнопористой структуры, материалы на основе минеральных и полимерных волокон и др.
Способ формирования волокнистой структуры предусматривает хаотическое или направленное переплетение волокон минеральной или органической природы и создание на их основе штучных, в основном теплоизоляционных изделий [1].
В практике производства изделий в основном применяются способ газообразования, пенообразования и аэрирования. Вопросам объемного омоноличивания пенобетона посвящены работы Чулковой И.Л., Ивановой С.М. Научно-технологических разработок по получению легкого бетона способом контактного омоноличивания на основе гранулированного пеностекла в последнее время практически не проводилось, поэтому этот способ с точки зрения разработки технологии, рецептуры и получения бетона с низким показателем средней плотности и относительно высоким пределом прочности является наиболее перспективным и интересным.
Для проведения экспериментов применялись следующие материалы: портландцемент марки М400, кварцевый песок с модулем крупности Мкр = 1,2, органический пенообразователь БелПор–1Ом и гранулированное пеностекло. Пеностекло представляет собой зернистый материал из белых пористых гранул правильной шаровидной формы, которые изготавливают из боя тарного или оконного стекла с добавками путем вспучивания при обжиге. Основные технические характеристики пеностекла, выпускаемого на лузинском кирпичном заводе, приведены в табл. 1.
Таблица 1
Основные технические характеристики гранулированного пеностекла

Насыпная плотность, кг/м3, не более
200

Средняя плотность гранул, кг/м3
345

Пористость гранул, %
86

Межзерновая пустотность, %
42

Теплопроводность в насыпи при 20оС, Вт/(м*оС)
0,06 – 0,068

Водопоглощение по объему, %
1,7 – 4

Предел прочности при сжатии в цилиндре, МПа
0,5 – 1,1

Размер гранул, мм
5 – 40

Коэффициент формы гранул
1,1 – 1,28

Морозостойкость по потере массы, циклов
15


Эксперименты условно были разделены на три этапа. На первом этапе пеностекло омоноличивалось цементным тестом и подбиралось оптимальная величина нормальной густоты (НГ) цементного теста. НГ изменялась в диапазоне, % от 32 до 38 с шагом 2. На втором – пеностекло омоноличивалось предварительно поризованным с помощью пенообразователя цементным тестом. Водотвердое отношение (В/Т) изменялось от 0,3 до 0,4 с шагом 0,05 и на последнем – пеностекло омоноличивалось поризованным раствором, состоящим из портландцемента, песка и пенообразователя. В/Т подбиралось от 0,36 до 0,4 с шагом 0,02.
Смесь заливалась в формы с размером ребра 100 мм и твердение образцов происходило в течение 28 суток в нормально-влажностных условиях, после чего определялась их средняя плотность и предел прочности при сжатии. Основные сравнительные характеристики легких бетонов, полученных контактным омоноличиванием пеностекла, приведены в табл. 2.
Таблица 2
Основные характеристики легких бетонов
на основе гранулированного пеностекла

Вид контактного омоноличивания
Нормальная густота, %
Водотвердое отношение
Средняя плот-ность, кг/м3
Предел прочности при сжатии, МПа

Цементным тестом
32
---
1340
7,11


34
---
1290
6,87


36
---
1250
5.01


38
---
1120
3,85

Поризованным цементным тестом
---
0,3
580
2,04


---
0,35
390
1,09


---
0,4
356
0,87

Поризованным раствором
---
0,36
1210
4,95


---
0,38
1140
4,74


---
0,4
1070
3,98


Оптимальное значение НГ для бетона, полученного контактным омоноличиванием пеностекла цементным тестом равно 36%, при увеличении НГ до 38% происходит резкое снижение предела прочности при сжатии до 3,85 МПа (табл. 2). При средней плотности бетона 1250 кг/м3 предел прочности при сжатии составляет всего 5,01 МПа, что недостаточно для такого показателя плотности.
Оптимальное значение В/Т для бетонов, изготовленных способом омоноличивания пеностекла поризованным цементным тестом и поризованным раствором соответственно составляет 0,35 и 0,38. При В/Т = 0,35 получен бетон со средней плотностью 390 кг/м3и пределом прочности при сжатии – 1,09 МПа, а при В/Т = 0,38 с плотностью – 1140 кг/м3 и прочностью – 4,74 МПа.
По характеру разрушения легкого бетона, полученного способом контактного омоноличивания пеностекла на основе различных видов сырьевых компонентов видно, что разрушение происходит по крупному заполнителю, а не по растворной части, что свидетельствует о хорошей степени сцепления цементного камня с пеностеклом (рис. 1). У образца, приготовленного на основе поризованного раствора наблюдается всплытие легких гранул пеностекла и как результат расслоение легкого бетона. Для избежания этого недостатка желательно после формовки, форму плотно закрыть крышкой с пригрузом.
Способ контактного омоноличивания гранулированного пеностекла поризованным цементным тестом или раствором позволяет получать бетон с величиной средней плотности от 350 до 580 кг/м3 и 1100 – 1200 кг/м3, с прочностью соответственно – 0,872,04 МПа и 3,98 – 4,95 МПа.

Список используемой литературы
1. Завадский В.Ф., Косач А.Ф., Дерябин П.П. Стеновые материалы и изделия: Учеб. пособие. – Омск: Изд-во СибАДИ, 2005. – 254 с.








HYPER13PAGE HYPER141HYPER15











Рис. 1. Характер разрушения легкого бетона на основе пеностекла на основе:
а) цементного теста; б) поризованного цементного теста; в) поризованного раствора

в)

б)

а)



Заголовок 1 Заголовок 2 Заголовок 3 Заголовок 5 Заголовок 9HYPER15Основной шрифт абзаца

Приложенные файлы

  • doc Statia21
    Размер файла: 889 kB Загрузок: 0

Добавить комментарий