Спосіб отримання і склад суміші неавтоклавного газобетону

Винахід відноситься до виробництва будівельних матеріалів, зокрема до отримання поризованного (пористого) бетону, і рекомендується до застосування у виробництві ефективних стінових матеріалів для прискорення твердіння і зниження їх вартості.

В даний час у вітчизняній практиці поряд з автоклавного широкого поширення набули неавтоклавні технології отримання поризованих бетонів як для газобетону, так і для пінобетонного варіанту. Їх застосування дозволяє здешевити продукцію, використовувати поризована бетон в монолітному будівництві. Однак виключення автоклавної обробки виробів знижує міцність і уповільнює твердіння бетону. Предметом винаходу є спосіб одержання і складу суміші неавтоклавного газобетону.

Відома базова технологія отримання газобетону, загальна як для автоклавного, так і неавтоклавного способів виробництва, що включає на першій стадії дозування і перемішування компонентів основної суміші. На другий приготування водної суспензії алюмінієвої пудри, що включає підготовку і дозування вихідних компонентів, їх перемішування. У процесі підготовки алюмінієву пудру, пасивувати парафінової оболонкою, знежирюють водним розчином мила або сульфанола. На третій стадії в основну суміш вводять газообразователь - вищезгадану водну суспензію депассівіроваться алюмінієвої пудри, після чого обидві суміші перемішують і заливають об'єднану суміш у форми. В останніх відбувається її поризація (спучування) і твердіння: в автоклавної технології в автоклаві при підвищених температурах і тиску, в неавтоклавной - або в пропарювальної камері, або в нормальних умовах [1] (Інструкція по виготовленню виробів з ніздрюватого бетону. СН-277- 80 - М. Стройиздат, 1981). Істотним недоліком розглянутої технології вважається роздільне приготування основний суміші і порізующіе компонента, що вимагає потрійного перемішування. Використання автоклавів здорожує процес і знижує його продуктивність. Менш складна і менш затратна Неавтоклавні технологія, що виключає застосування пристроїв високого тиску. Відома технологія неавтоклавного пористого бетону, що застосовується на Кишинівський комбінаті будівельних матеріалів [2] (Горяйнов К.В. Технологія теплоізоляційних матеріалів і виробів. - М. Стройиздат, 1982). При цьому використаний склад суміші, мас.%: Цемент 54,8; кремнеземиста добавка (зола ТЕС) 3,4; пудра алюмінієва, пасивувати 0,04; депассіватори пудри: мило господарське 0,01 і поверхнево-активна речовина 0,09; вода 40. Зазначена технологія відрізняється значною кількістю операцій, уповільненим твердением і низькою міцністю бетону.

Пропоноване технічне рішення дозволяє усунути зазначені недоліки, а саме, прискорити твердіння суміші, виключити з її складу незручну у використанні вапно, отримувати бетони заданої щільності, в тому числі і теплоізоляційного призначення.

Зазначений технічний ефект досягається тим, що в способі отримання неавтоклавного газобетону, що включає дозування цементу, кремнеземистого компонента, газообразователя, добавок, води і подальше перемішування суміші, поєднане з її гидромеханической активацією, додатково дозують добавки, тривалість зазначеної активації 5-10 хвилин, а газообразователь вводять за 2-3 хвилини до її завершення. Суміш для отримання неавтоклавного газобетону, що містить цемент, кремнеземний компонент у вигляді золи ТЕС або дрібного піску, будівельний гіпс, газообразователь, пластифікатор і воду, містить в якості газообразователя алюмінієву пудру або пасту і додатково активизирующую добавку - Содосульфатна відхід виробництва глинозему або інший продукт, в складі якого переважає сульфат натрію, при наступному співвідношенні компонентів, мас.%: цемент 48-52, вказаний кремнеземний компонент 10-14, вода 35-37,5, вказаний газообразователь 0,04 -0,06, будівельний гіпс 1,2-1,4, зазначена активізує добавка 1,2-1,4, пластифікатор 0,25-0,35.

Газообразователь вводять без попередньої обробки, тобто без депассіваціі. Причому він повинен вводитися в суміш за 2 3 хвилини до завершення процесу механічної активації суміші. В цьому випадку відбувається синхронізація процесів газовиділення і активації цементного тесту. Відомо, що при гідратації основного цементного мінералу - трехкальциевого силікату виділяється до 15% гідроксиду кальцію, здатного при взаємодії з газообразователем (алюмінієвою пудрою або пастою) виділяти водень. При відсутності активації процес гідратації протікає повільно. Тому в суміш, взяту в якості прототипу [4], вводять добавку вапна. Спільна активація цементу і пудри протягом 5-10 хв в способі-прототипі [3] супроводжується негайним взаємодією що утворюється гідроксиду кальцію і газообразователя, що відбувається до заливки суміші в форми. В результаті значна кількість газу виділяється з суміші на стадії її активації. Унаслідок зазначених втрат суміш виходить недостатньо поризованной. В заявляється способу до моменту введення газообразователя в суміші утворюється досить велика кількість гідроксиду кальцію, що забезпечує швидке і ефективне його взаємодія з газообразователем, алюмінієвою пудрою або пастою, яке відбувається після заливки суміші в форму не раніше 2-3 хв після додавання пудри.

Досліди А і Б відповідають складу і способу приготування суміші по прототипам [3] і [4]. У них використовували добавку вапна, а алюмінієву пудру перед введенням в суміш депассівіроваться Сульфанол. Під час експерименту А суміш готували традиційним способом, не застосовуючи активацію. Його продукт має низьку міцність при відносно високій щільності. При використанні активації (досвід Б) без зміни складу суміші вдалося знизити щільність і підвищити міцність бетону, однак досягнуті поліпшення недостатні. Під час експерименту 1 основу заявляється складу (цемент, пісок, алюмінієва пудра і вода) готували із застосуванням механічної активації, але газообразователь вводили одночасно з усіма іншими компонентами. В результаті механічної активації значно зросла міцність бетону, але, одночасно, збільшилася його щільність. Вапно, яка у вигляді гідроксиду виділялася в процесі механічної активації, відразу ж взаємодіяла з алюмінієвою пудрою (газообразователем), тобто процеси активації і виділення газу поєднувалися за часом. З цієї причини значна частина газу виділилася з суміші до її заливки в форму, що зменшило пористість і підвищило щільність бетону. Під час експерименту 2 той же склад піддавали механічній активації, але газообразователь вводили в суміш за 3 хв до завершення активації. При цьому щільність бетону значно знизилася, тоді як показники міцності зменшилися незначно. У наступних дослідах здійснювали підбір виду та кількості активізує, модифікує і пластифицирующей добавок. Хімічно активізує добавка, Содосульфатна відхід виробництва глинозему, введена в 3-м досвіді, значно прискорює і підсилює процес газовиділення в суміші. Крім того, ця сіль є одночасно прискорювачем тверднення цементу і сульфатнощелочним активизатором реакцій взаємодії кремнезему і вапна, що виділяється при гідратації цементу. З даних таблиці випливає, що в кількості 1,2% вона помітно знижує щільність бетону при деякому зниженні його міцності - досвід 3. Збільшення його частки до 1,4% в досвіді 3а додаткового ефекту не забезпечило. Гіпс, як модифицирующая добавка, прискорює процес твердіння газобетону і збільшує характеристики міцності, що підтверджують результати досвіду 4. Однак збільшення його змісту суміші з 1,2 до 1,4% в досвіді 4а виявило збільшення щільності бетону, що небажано. Зниження щільності газобетону при незмінній витраті газообразователя може досягатися шляхом збільшення рухливості суміші в процесі її гидромеханической активації, зумовленої підвищенням вмісту в суміші колоїдних фаз як результату взаємодії частинок цементу і активатора в водному середовищі. Активізує добавка додатково стимулює цей процес, тобто вона має певний пластифікуючим дією. Для подальшого зниження в'язкості в суміш вводили пластифікатор ЛСТ або Лігнопан в кількостях 0,25 і 0,35 (досліди 5 і 5а), що помітно підвищувало рухливість суміші і зменшувало щільність газобетону. Одночасно спостерігалося зниження його міцності, що робить збільшення частки цієї добавки понад 0,35% недоцільним. У дослідах 6 і 7 уточнювали витрата найбільш дорогого з обов'язкових компонентів суміші - алюмінієвої пудри. Відомо, що зниження щільності газобетону досягається, головним чином, підвищенням витрати газообразователя, алюмінієвої пудри або пасти. Встановлено, що в інтервалі 0,04-0,06% забезпечується отримання продукту з низькою щільністю і достатню міцність. Збільшення витрат понад 0,06% суттєвого зниження щільності не забезпечує.

Під час експерименту 3б дрібний пісок замінювали на кислу золу-винесення, що значно збільшило водопотребность суміші і, відповідно, зменшило міцність зразків. Під час експерименту 4б Содосульфатна відхід виробництва глинозему замінювали на сульфатний відхід виробництва каустичної соди, що містить близько 80% Na2 SO4. В результаті такої заміни зменшилася рухливість суміші і кілька знизилася її міцність. Під час експерименту 7а алюмінієву пудру замінювали на алюмінієву пасту, вибухобезпечний варіант добавки газообразователя. Така заміна підвищила щільність зразків, що свідчить про меншу активності пасти в порівнянні з пудрою. Отже, при використанні пасти її витрата в порівнянні з пудрою необхідно збільшувати на 5-10%. Під час експерименту 7б Лігнопан замінювали на суперпластифікатор С-3. Результатом цієї заміни стало деяке уповільнення твердіння зразків. З огляду на цей факт, а також більш високу вартість С-3 в порівнянні з лігнопаном таку заміну не можна вважати ефективною.

Таким чином, всі з розглянутих замінників є в порівнянні з основними матеріалами менш ефективними.

Застосування запропонованого технічного рішення забезпечує прискорення твердіння і підвищення міцності неавтоклавного газобетону приблизно на 30-40%, що скорочує технологічний цикл виробництва. У разі необхідності воно може застосовуватися для зниження на 20-30% витрати цементу. У цьому випадку зберігається на вихідному рівні тривалість технологічного циклу.

1. Спосіб отримання неавтоклавного газобетону, що включає дозування цементу, кремнеземистого компонента, газообразователя, добавок, води і подальше перемішування суміші, поєднане з її гидромеханической активацією, що відрізняється тим, що додатково дозують добавки, тривалість зазначеної активації 5-10 хв, а газообразователь вводять за 2-3 хв до її завершення.

2. Суміш для отримання неавтоклавного газобетону, що містить цемент, кремнеземний компонент у вигляді золи ТЕС або дрібного піску, будівельний гіпс, газообразователь, пластифікатор і воду, що відрізняється тим, що вона містить в якості газообразователя - алюмінієву пудру або пасту і додатково активизирующую добавку - Содосульфатна відхід виробництва глинозему або інший продукт, у складі якого переважає сульфат натрію, при наступному співвідношенні компонентів, мас.%:

Зазначений газообразователь 0,04-0,06