Статья. ВЛИЯНИЕ ТЕКУЧЕСТИ СМЕСИ НА СВОЙСТВА СТЕНОВЫХ ИЗДЕЛИЙ ИЗ ГАЗОБЕТОНА, ПОЛУЧЕННОГО В ЗАКРЫТОЙ ФОРМЕ

Дерябин П.П., Дерябина С.Н. Влияние текучести смеси на свойства стеновых изделий из газобетона, полученного в закрытой форме // Вестник СибАДИ. – Омск: ФГБОУ ВПО СибАДИ. – 2014. – № 2 (36). – С. 60 – 64.
УДК 666.97
ВЛИЯНИЕ ТЕКУЧЕСТИ СМЕСИ НА СВОЙСТВА СТЕНОВЫХ
ИЗДЕЛИЙ ИЗ ГАЗОБЕТОНА, ПОЛУЧЕННОГО В ЗАКРЫТОЙ ФОРМЕ

П.П. Дерябин, С.Н. Дерябина

Аннотация. Приводится характер влияния текучести смеси на основные свойства газобетона, полученного в закрытой форме с отверстиями в крышке квадратного и круглого сечения и выявление оптимального значения водотвердого отношения, при котором в большей степени увеличивается прочность при сжатии.

Ключевые слова: ячеистый бетон, газобетон, закрытая форма, крышка, водотвердое отношение.

Введение
В настоящее время все большее значение приобретает проблема обеспечения качественной теплоизоляции зданий и сооружений. В России основными утеплителями являются минеральная вата и изделия на ее основе, полимерные пенопласты и волокнистые утеплители. При этом более 80% теплоизоляторов обладают рядом существенных недостатков, среди которых встречается и такие факторы, как горючесть и наличие в составе канцерогенных веществ (фенол, формальдегид и др.), выделяющихся в процессе эксплуатации в помещения. Поэтому настоятельно требуются стеновые конструкции с использованием высокоэффективных и долговечных теплоизоляционных материалов [1].
Отличительной особенностью климата России являются холодные и продолжительные зимы почти на 40% ее территории. Так, в районах, расположенных между 50-й и 60-й параллелями, средняя температура наиболее холодного месяца находится в интервале –8...–28 (С, а в Западной Европе –4,5...+2 (С; продолжительность отопительного периода составляет соответственно 200 – 250 и 100 – 180 дней. Поэтому в России топливо-энергетические затраты значительно превышают аналогичные показатели Западной Европы [2]. Наиболее рациональный путь решения проблемы теплозащиты отапливаемых зданий – создание многослойных стеновых изделий с эффективными утеплителями.
При использовании полимерных пенопластов и волокнистых утеплителей на органических связующих необходимо обеспечивать санитарную и пожарную безопасность стен. В связи с этим повышается актуальность развития производства долговечных и экологически чистых теплоизоляционных изделий на минеральной основе: изделий из газостекла, газо- и пенокерамических, газо- и пеногипсовых, пено- и газобетонных изделий и др. Например, на предприятии УПП «ЗСК» ОАО «Забудова» (Республика Беларусь) главным стеновым материалом до 2015 г. определены ячеистобетонные изделия [3].
Возможность производства стеновых изделий из ячеистого бетона средней плотностью 500 – 600 кг/м3 и прочностью, равной нормативной для бетонов с плотностью 700 – 800 кг/м3 является вполне реальной при разработке новых и совершенствовании существующих технологий производства, а также создании наиболее эффективных порообразователей.
Перед учеными и технологами – практиками стоит задача по разработке технологии получения нового поколения ячеистых бетонов с более высокими показателями прочности и морозостойкости при низкой средней плотности.
Еще в 1973 году была показана технологическая возможность изготовления ограждающих конструкций из ячеистого бетона переменной плотности, получаемых прикаткой горбушки в период созревания газобетона. К разряду новых можно отнести способ производства газобетонных изделий в закрытой форме [1]. На современном этапе развития производства изделий из газобетона заслуживают внимание работы А.Н. Чернова и В.Ф. Завадского. Исследования, которых в основном базируются на приготовлении газобетонной смеси в форме с полой крышкой (без отверстий) или с небольшими отверстиями в боковых и верхней гранях формы.
Основная часть
На свойства ячеистого бетона оказывают влияние много факторов, основными из них являются: текучесть смеси, расход и вид порообразователя, уровень заливки смеси форму, вид, расход и удельная поверхность кремнеземистого компонента и вяжущего. В связи с этим, в первую очередь необходимо было выявить влияние текучести смеси на основные свойства газобетона, приготовленного на основе стеклопорошка, кварцевого и керамзитового песков с применением различных способов формования газобетонной смеси. Первый способ включает приготовление газобетонной смеси, заливку ее в форму и закрытие формы крышкой с отверстием квадратного сечения, расположенное по центру формы. Второй – также включает приготовление, заливку смеси в форму и закрытие крышкой, но отверстие в отличие от первого способа имеет круглое сечение. Полученные результаты сравнивались с газобетонными образцами, полученными традиционным способом (без крышки). Водотвердое отношение (В/Т) подбиралось в диапазоне от 0,3 до 0,5 для газобетона приготовленного на основе кварцевого песка, от 0,3 до 0,6 – на керамзитовом песке и от 0,5 до 0,7 – на стеклопорошке с шагом 0,1.
Расплыв газобетонной смеси на основе кварцевого песка при В/Т равном 0,3; 0,4 и 0,5 соответственно составил 22; 29 и 49 см (рис. 1). Применение закрытой формы для приготовления газобетона с отверстием в крышке квадратного сечения увеличивает предел прочности при сжатии в среднем на 22 – 35%, а формы с отверстием в крышке круглого сечения на 30 – 36% по сравнению с традиционным газобетоном, при этом увеличение значения средней плотности газобетона происходит всего от 1% до 15%.


Оптимальный диапазон В/Т для газобетонов, полученных в закрытой форме составляет 0,38 – 0,45, так при В/Т = 0,4 средняя плотность газобетона с отверстием в крышке квадратного сечения равна 1100 кг/м3, предел прочности при сжатии – 10,4 МПа, а для газобетона с отверстием в крышке круглого сечения соответственно 1060 кг/м3 и 9,3 МПа. При уменьшении В/Т до 0,3 происходит увеличение плотности образцов на 10 – 20%, что отрицательно сказывается на их теплофизических свойствах, а при увеличении В/Т до 0,5 резко снижается их прочность на 20 – 25% (рис. 2).
Текучесть смеси на основе керамзитового песка при В/Т = 0,3; 0,4; 0,5 и 0,6 соответственно составляет 7; 20; 30 и 34 см (рис. 3). Оптимальный диапазон В/Т для производства газобетона с отверстием в крышке квадратного сечения составляет 0,5 – 0,6, а для газобетона с отверстием круглого сечения – 0,450,55. Это связано с тем, что площадь закрытой поверхности крышки с отверстием круглого сечения несколько больше, чем с отверстием квадратного и для





самоуплотнения образцов достаточно применять меньшее значение В/Т. При снижении В/Т до 0,3 происходит также значительное увеличение средней плотности образцов до 1300 кг/м3. При В/Т = 0,5 средняя плотность образцов приготовленных в форме с отверстием в крышке квадратного сечения составляет 1000 кг/м3, предел прочности при сжатии – 6,73 МПа, а образцов, приготовленных с отверстием круглого сечения соответственно 990 кг/м3 и 8,1 МПа (рис. 4).
Прочность при сжатии газобетона, приготовленного на основе керамзитового песка с использованием различных видов крышек на 20 – 25% выше по сравнению с традиционным способом приготовления газобетона, при этом увеличение средней плотности практически не происходит и на 10 – 30% выше по сравнению с этим же бетоном, но на основе кварцевого песка, при этом наблюдается некоторое снижение средней плотности до 14%, вследствие использования более мелкого, пористого керамзитового песка взамен кварцевого (рис. 2 и 4).
Текучесть смеси на основе стеклопорошка при В/Т = 0,5; 0,6 и 0,7 соответственно составляет 16; 25,5 и 29 см (рис. 5). Оптимальное В/Т находится в интервале от 0,6 до 0,65. При В/Т = 0,6 средняя плотность газобетона, полученного с отверстием в крышке квадратного сечения равна 870 кг/м3, прочность при сжатии – 6,1 МПа, а газобетона с отверстием в крышке круглого сечения соответственно 830 кг/м3 и 6,4 МПа. При этом прочность при сжатии исследуемого газобетона на 25 – 30%, а плотность в среднем на 4% выше по сравнению с газобетоном, полученным традиционным способом (рис. 6). У исследуемого газобетона показатель средней плотности на 23 – 27% ниже, а прочность при сжатии выше в среднем на 3 – 8% по сравнению с традиционным газобетонном на основе кварцевого песка. Это связано с применением высокодисперсного стеклопорошка взамен кварцевого песка (рис. 2 и 6).
Заключение
Применение закрытой формы при производстве мелкоштучных изделий из газобетона увеличивает в среднем предел прочности при сжатии на 20 – 35% на основе традиционного кремнеземистого компонента и на 20 – 30% на основе керамзитового песка и высокодисперсного стеклопорошка по сравнению с традиционными технологиями. При этом увеличение показателя средней плотности происходит всего от 4% до 15%, а в некоторых случаях даже его снижение. Кроме того, крышка с отверстием круглого сечения для приготовления газобетона является более эффективной по сравнению с отверстием квадратного, т.к. в момент вспучивания и вызревания вязкопластичной массы в большей степени происходит самоуплотнение образцов по периферии из-за большей площади закрытой поверхности крышки, в результате чего увеличиваются прочностные характеристики от 5% до 20%.

Библиографический список
1. Дерябин П.П. Производство стеновых материалов и изделий из ячеистых бетонов: учеб. пособие. – Омск: СибАДИ, 2013. – 208 с.
2. Завадский В.Ф. Комплексный подход к решению проблемы теплозащиты стен отапливаемых зданий // Строительные материалы. – 1999. – № 2. – С. 7 – 8.
3. Сажнев Н.П. Производство, свойства и применение ячеистого бетона автоклавного твердения / Н.П. Сажнев, Н.К. Шелег, Н.Н. Сажнев // Строительные материалы. – 2004. – № 3. – С. 2 – 6.

Bibliography
1. Deryabin P.P. Production of wall materials and products from cellular concrete: textbook manual. – Omsk: SibADI, 2013. - 208 р.
2. Zavadsky V.F. Comprehensive approach to the solution of the thermal protection of walls of heated buildings // Building materials. – 1999. – № 2. – P. 7 – 8.
3. Sazhnev N.P. Production, properties and applications of cellular concrete autoclaved / N.P. Sazhnev, N.K. Sheleg, N.N. Sazhnev // Building Materials. – 2004. – № 3. – P. 2 – 6.

The influence of the fluidity of the mixture on the properties
of the wall products from aerocrete, obtained in closed form

P.P. Deryabin, S.N. Deryabina

Given the influence of the fluidity of the mixture on the basic properties of aerated concrete, obtained in a closed form with the holes in the lid of square and round section and identify the optimum values of the ratio of water to solid components, which largely increases the compressive strength.

Key words: cellular concrete, aerated concrete, closed form, cover, the ratio of water to the solid components.

Дерябин Павел Павлович – канд. техн. наук, доцент ФГБОУ ВПО Сибирской государственной автомобильно-дорожной академии. Основное направление научных исследований – получение композиционных ячеистых бетонов на основе техногенного сырья. Имеет 46 опубликованных работ.
Дерябина Светлана Николаевна – магистрант ФГБОУ ВПО Сибирской государственной автомобильно-дорожной академии. Имеет 3 опубликованные работы.









– с отверстием в крышке круглого сечения

– с отверстием в крышке квадратного сечения;

– без крышки;

средняя плотность газобетона:

– расплыв смеси

– без крышки;

– с отверстием в крышке квадратного сечения;

– с отверстием в крышке круглого сечения

HYPER13 EMBED MSGraph.Chart.8 \s HYPER14HYPER15

Рис. 1. Влияние водотвердого отношения на диаметр расплыва
смеси и среднюю плотность газобетона на кварцевом песке

HYPER13 EMBED MSGraph.Chart.8 \s HYPER14HYPER15

Рис. 3. Влияние водотвердого отношения на диаметр расплыва смеси и среднюю плотность газобетона на керамзитовом песке

– с отверстием в крышке круглого сечения

– с отверстием в крышке квадратного сечения;

– без крышки;

средняя плотность газобетона:

– с отверстием в крышке круглого сечения

прочность при сжатии:

– с отверстием в крышке круглого сечения

– с отверстием в крышке квадратного сечения;

средняя плотность:

– без крышки;

Рис. 2. Влияние водотвердого отношения на среднюю плотность и предел прочности при сжатии газобетона на кварцевом песке

HYPER13 EMBED MSGraph.Chart.8 \s HYPER14HYPER15

– расплыв смеси

– без крышки;

– с отверстием в крышке квадратного сечения;

прочность при сжатии:

– с отверстием в крышке круглого сечения

– с отверстием в крышке квадратного сечения;

средняя плотность:

– без крышки;

Рис. 4. Влияние водотвердого отношения на среднюю плотность и предел прочности при сжатии газобетона на керамзитовом песке

HYPER13 EMBED MSGraph.Chart.8 \s HYPER14HYPER15

HYPER13 EMBED MSGraph.Chart.8 \s HYPER14HYPER15

Рис. 5. Влияние водотвердого отношения на диаметр расплыва смеси и среднюю плотность газобетона на стеклопорошке

– с отверстием в крышке круглого сечения

– с отверстием в крышке квадратного сечения;

– без крышки;

средняя плотность газобетона:

– расплыв смеси

HYPER13 EMBED MSGraph.Chart.8 \s HYPER14HYPER15

Рис. 6. Влияние водотвердого отношения на среднюю плотность и предел прочности при сжатии газобетона на стеклопорошке

– без крышки;

средняя плотность:

– с отверстием в крышке квадратного сечения;

– с отверстием в крышке круглого сечения

прочность при сжатии:

– с отверстием в крышке квадратного сечения;

– без крышки;

– с отверстием в крышке круглого сечения





Root Entry

Приложенные файлы

  • doc Statia24
    Размер файла: 223 kB Загрузок: 0

Добавить комментарий