Газобетон, свойства, подбор состава

Это разновидность ячеистого бетона – особо легкого бетона с большим количеством искусственно созданных, равномерно распределенных, условно замкнутых пор (ячеек), заполненных воздухом или газом. Мелкие трудно сообщающиеся м/у собой воздушные ячейки d=0,5-1,5мм, составляющие 50-85% от общего V бе, придают м-лу ценные технич св-ва: малую плотность и пониж теплопроводность; достаточную прочн, мрз и необх-ое сцепление с арматурой.

Пористость газобетону придают химическим путем, когда в тесто, состоящее из вяжущего и мелкого кремнеземсодержащего наполнителя, вводят спец. газообразующие добавки. В результате в тесте вяж в-ва происходит реакция газообразования; оно вспучивается и становится пористым. Затвердевший м-л наз-т газобетон.

Виды ячеистого бе по плотности и назначению: 1)теплоизоляционные с плотностью 300…600кг/м³ с прочность 0,4..1,2МПа. 2)конструкивные плотность 600..1200кг/м³, прочность 2,5…15 МПа.

Виды ячеистого бе по способу твердения: автоклавные и неавтокланые. Автоклавные ячеистые бетоны изготовляют из: а) цемента с кварцевым песком (пено- и газобе м плотностью > 1000кг/м³); б) молотой негашеной извести с кварцевым измельченным песком (пено- и газосиликат); в) цемента и молотой негаш извести в соотнош 1:1 по массе, и песка (или золы -> пенозолобе, газозолобе). ПЦ лучше прим-ть алитовый, низко- или средне алюминатный, с началом схватывания непозднее 2ч. Для неавтоклавного яч.бетона прим-т цемент марок не менее М400. Для автоклавного яч. бетона используют известь с содержанием CaO не менее 70%, MgO не более 5%, высокоэкотермическую (t гашения = 85°С). Помол извести-кипелки не ниже 3500…4000см²/г.

В качестве газообразователя используют:

1. Алюминиевая пудра марки ПАК-3 или ПАК-4 с содержанием активного алюминия 82% и тонкостью помола 5000…6000см²/г. Расход пудры в зав-ти от треб-мой плотности газобе сост-т 250-600 г/см³. Для защиты Ал.пудры от окисления при пр-ве ее вводят парафин, кот обволакивает тонкой пленкой каждую чешуйку Ал, придавая ему гидрофобность. Такая пудра не осаждается в воде и не образ-т водную суспензию, поэтому перед пригот-ием суспензии необх-о парафиновую пленку удалить (депарафинизировать). Этого добиваются тремя путями: а) Прокаливание пудры в электропечах при t=200-220°С в теч 4-6ч; парафин испаряется. В последние годы этот способ прим-ся редко, поскольку он взрыво- и пожароопасен; б) Р-рением пленки в р-ре ПАВ (мылонафт, сульфанол, стиральный порошок). Но это взрывоопасно из-за пыления; в)Смешиванием Ал.пудры со спец ПАВ - поризатором, разработанным фирмой «Ванг» (г.Москва). Такая пудра становится взрыво-, пожаробезопасной и гидрофильной, не требующей депарафинизации в усл завода-потребителя. Частицы Ал.порошка не агрегатируются (не комкуется) в воде, что обуславливает получение оч мелких пор в массиве формуемого изднлия. Вспучивание р-рной массы происх-т в рез-те хим взаимод-ия Ме-го Ал. с Са(ОН)₂ и выделением при этом водорода:

3Са(ОН)₂ + 2Al + 6Н₂О = 3СаО·Al₂O₃·6Н₂О + 3Н₂↑

2. Пергидроль – водный р-р технической перикиси водорода (Н₂О₂). Н₂О₂ – это крайне нестойкое в-во, легко разлагающееся в щелочной среде, интенсивно выделяющее при смешивании с цем.тестом кислород: Н₂О₂ = 2 Н₂О + О₂. Цем. р-р с доб. пергидроля схватыв-ся весьма быстро, поэтому заливка пригот-го р-ра в формы д.б. закончена не позднее, чем через 3 мин с момента добавки пергидроля в р-рную смесь. На основе пергидроля лучше всего получ-ся конструктивный газобе с ρ=1100-1200 кг/м³, R_сж=10-12 МПа.

Кол-во газа, выделеямого 1 кг пергидроля (30% концентрации) в 10 раз меньше, чем 1 кг алюмин-го порошка. Но интенсивность выделения газа в обоих случаях – различная: если при введении Ал-го порошка гл масса газа выдел-ся ч/з 30-40 мин после смешивания, то газовыдел-ия при пергидроле практ-и нач-ся немедленно после его введения в суспензию и полностью заканчив-ся ч/з 7-10 мин. В послед-щем образ-щийся кислород относит-о быстро дифундирует (перемещается) в окр.ср. и поры газобе зап-ля воздухом из атмосферы. Расход пергидроля = 1-1,3% от (тв.вяж+ песок/зола) или 9-10кг на м³ газобе.

Плотность и пористость ячеистого бе зависят от расхода порообразователя и степени использования его порообразующей способности. Некоторое влияние на них оказывает усл ТВО и В/Т: увеличение В/Т повышает текучесть смеси и следовательно, улучшает условия образования пористой структуры. Прочность ячеистого бе также зависит от характера пористости, размеров и структуры пор и прочности межпоровых оболочек.

Рис. – Зависимость прочности ячеистого бе от его плотности.

Поэтому прим-ие смесей с минимальным В/Т при усл образования высококачественной структуры (н-р, вибровспучивание) позволяет получить ячеитсый бе более высокой прочности.

Подбор состава ячеситого бетона:

1. Выбирают соотношение (с) м/у кремнеземистым компонентом и вяжущим в-вом (Ц) по таблице в зав-ти от вида вяжущего.

2. Определяют водо-твердое отношение (В/Т), обеспечивающее заданную текучесть смеси, определяемую по таблице «Текучесть ячеистой бе смеси» (с учетом t смеси в момент выгрузки из форм и условия формования)

3. Определяют количество порообразователя на замес. Для расчета необходимо знать: а) Предварительную пористость бетона: П_р= 1- (ρ`<sub>c</sub> / k<sub>c</sub>)·(V<sub>уд</sub>+В/Т), где ρ`_c – плотность ячеис-го бе в высушенном состоянии, кг/л; k_c – коэф, учитывающий связанную воду в материале (k_c=1,1); V_уд – удельный объем 1 кг сухой смеси.

б) Расход порообразователя: Р_п=(П_р/(α·k))·V, где α - коэф испол-ния порообразователя (α=0,85); V - заданный объем ячеистобетонной смеси, k - коэф выхода порообразователя (это отношение объема пор к массе порообраз-ля). Для Al-ой пудры (газобе) k=1390 л/кг, для пенообраз-ля (пенобе) k=20 л/кг.

4. Устанавливают расход сухих материалов и воды на пробный замес, учитывая не только св-ва яч.бе, но и t вспучивания и время схват-ия:

Р_сух= (ρ`_c / k_c)·V,

где Р_сух – суммарный расход материалов на замес сухих; ρ`_c – плотность ячеистого бетона, высушенного до постоянной массы; k_c –коэф, учитывающий связанную воду в м-ле; V – заданный объем одновременно формуемых изделий, увеличенный с учетом образования «горбушки» на 7-10% для индивидуальных форм и на 3-5% для массивов.

Р_вяж = Р_сух / (1+С),

где Р_вяж – масса вяжущего,

Р_ц = Р_вяж· n,

где n – доля цемента в смешанном вяжущем

Р_и = Р_вяж ·(1 - n),

где Р_и – масса товарной извести, содержащей 100% CaO

Р_иф = (Р_и / А_ф)·100,

где Р_иф – масса товарной извести, на кот делают замес (СаО < СаО треб-мой); А_ф – фактическое содержание CaO в товарной извести (активность)

Р_в = Р_сух ·(В/Т)

Где Рв - масса воды

Р_к = Р_сух - (Р_и + Р_иф),

где Р_к – масса кремнеземистого компонента.

Рассчитанный состав явл-ся ориантиров-м, его уточняют пригот-ем опытных замесов и испытанием образцов.

БИЛЕТ № 15