Повышение прочностных характеристик газобетонных изделий кальцийсодержащими наполнителями

Размещено на http://www.allbest.ru/

Повышение прочностных характеристик газобетонных изделий кальцийсодержащими наполнителями

Страхов Александр

Аннотация

Надежность и долговечность высокоэффективных строительных конструкций является важной задачей современного строительства. Газобетон относится к высокоэффективным теплоизоляционным и конструкционно-теплоизоляционным материалам, который позволяет создавать лёгкие ограждающие конструкции, отвечающие современным требованиям архитектуры, градостроительства, комфортности жилья, сокращать материалоёмкость и общестроительные затраты на возведение зданий. В данной статье рассматриваются способы модифицирования и производства строительных материалов и изделий из ячеистого бетона, в том числе и газобетонов неавтоклавного твердения.

Ключевые слова: теплоизоляционные строительные материалы, конструкционно-теплоизоляционные строительные материалы, ячеистый бетон, газобетон, неавтоклавный газобетон, алюминиевая паста, кальцийсодержащая добавка.

Reliability and durability of high-performance building structures is an important task of modern construction. Aerated concrete refers to highly efficient thermal insulation and structural heat insulation materials, which allows you to create lightweight enclosing structures that meet the modern requirements of architecture, urban planning, housing comfort, reduce material consumption and general construction costs for the construction of buildings. This article discusses how to modify and manufacture building materials and products from cellular concrete, including non-autoclaved aerated concrete.

Key words: heat-insulating building materials, structural heat-insulating building materials, cellular concrete, aerated concrete, non-autoclave aerated concrete, aluminum paste, calcium-containing additive.

Важнейшей задачей современного строительства является повышение эффективности, качества, надежности и долговечности конструкций и сооружений при максимально возможном снижении их материалоёмкости и капитальных затрат. Использование в строительстве высокоэффективных теплоизоляционных и конструкционно-теплоизоляционных материалов позволяет создавать лёгкие ограждающие конструкции, отвечающие современным требованиям архитектуры, градостроительства, комфортности жилья, сокращать материалоёмкость и общестроительные затраты на возведение зданий. [1-3]

Газобетон производится автоклавным и неавтоклавным способами. Преимуществом неавтоклавного способа производства газобетона является его стоимость и более высокая водостойкость по сравнению с газосиликатными изделиями автоклавного твердения. Изделия подвергают термической обработке при температуре от 40 до 60єС в течение 6-8 часов. Газобетон является экологически чистым материалом и исключает дополнительное утепление стен зданий. [4] Поэтому разработка эффективных изделий на основе неавтоклавного газобетона является актуальной и востребованной задачей.

Работа посвящена рассмотрению способов модифицирования и производства строительных материалов и изделий из ячеистого бетона, в том числе газобетонов неавтоклавного твердения.

Известна сырьевая смесь для изготовления газобетона [5], включающая портландцемент, алюминиевую пудру, полуводный гипс, гидроксид натрия и воду, дополнительно содержит опоку.

При этом сформованные изделия на основе указанной композиции нагревают 3,5-4 часа при 75-85°С, при этом получаются изделия с прочностью до 4,5-5,5 МПа при плотности на уровне 900 кг/м³.

К недостаткам данной композиции относятся высокая плотность газобетонных изделий (на уровне 900 кг/м³), что приводит к резкому увеличению теплопроводности материала, и соответственно к сужению области применения изделий на основе данной композиции; длительность перемешивания смеси (20 минут), что приводит к началу реакции алюминиевой пудры еще в смесителе, и впоследствии приводит к увеличению плотности изделий из-за недостатка газовой фазы в момент формирования ячеистого массива.

Авторами [6] предложена сырьевая смесь для получения газобетона неавтоклавного твердения, включающая портландцемент, наполнитель, гидратную известь в виде известкового молока плотностью с=1,2 г/см³, алюминиевую пудру, воду, отличающаяся тем, что она содержит в качестве наполнителя кварц-полевошпатовые песчаники, измельченные до удельной поверхности 2500-3000 см²/г, пластификатор С-3, полуводный гипс, микрокремнезем. строительный газобетон теплоизоляционный

При этом материал на основе указанной композиции после тепловлажностной обработки при атмосферном давлении и температуре 90°С по режиму 1,5-(6-8)-(1,5-2) час имеет предел прочности при сжатии от 2,55 до 4,7 МПа при средней плотности от 520 до 1100 кг/м³.

К недостаткам представленной композиции относятся высокая плотность газобетонных изделий (от 520 до 1100 кг/м³), сложность состава и использование дорогостоящих товарной извести и полуводного гипса, что приводит к удорожанию изделий и конструкций на основе данной композиции. Повышенная плотность приводит к увеличению коэффициента теплопроводности и соответственно к снижению теплоизоляционных свойств изделий на основе данной композиции. Наличие полуводного гипса приводит к образованию усадочных трещин в процессе эксплуатации газобетонных изделий за счет перекристаллизации продуктов взаимодействия гипса с алюминатами и гидроалюминатами кальция в составе портландцемента.

Известен состав сырьевой смеси для изготовления неавтоклавного газобетона, включающий портландцемент, известь, алюминиевую пудру, хлорид кальция и воду, отличающийся тем, что он дополнительно содержит известняк, молотый до удельной поверхности 300-700 м²/кг. [7]

При этом материал на основе указанной композиции после 28 суток твердения в естественных условиях имеет предел прочности при сжатии от 0,7 до 1,9 МПа, среднюю плотность от 430 до 505 кг/м³.

Однако, известная композиция обладает следующими недостатками: сложность состава и использование дорогостоящих товарной извести и хлорида кальция, что приводит к удорожанию изделий и конструкций на основе данной композиции, использование хлорида кальция приводит так же к образованию высолов на поверхности изделий в процессе их эксплуатации, так же газобетонные изделия на основе известной смеси обладают низким пределом прочности при сжатии (0,7-1,9 МПа).

Задачей, на решение которой направлена данная работа, является создание состава сырьевой смеси для изготовления конструкционно-теплоизоляционных изделий на основе газобетона неавтоклавного твердения, обладающих повышенной прочностью при сжатии без увеличения средней плотности и упрощенным составом сырьевой смеси.

Техническим результатом является повышение предела прочности при сжатии конструкционно-теплоизоляционных изделий на основе газобетона неавтоклавного твердения без увеличения средней плотности и упрощение состава на основе разработанного состава сырьевой смеси.

Поставленная задача решается тем, что состав сырьевой смеси для изготовления конструкционно-теплоизоляционных изделий на основе газобетона неавтоклавного твердения, включающий портландцемент, алюминиевую пасту, воду, согласно предлагаемому техническому решению, дополнительно содержит песок и кальций содержащую добавку, измельченную при совместном помоле жидкого стекла и фильтрационного осадка сахарного производства до удельной поверхности частиц 4500-4800 см²/г.

Кальцийсодержащая добавка представляет собой порошкообразный материал, полученный совместным помолом до удельной поверхности частиц 4500-4800 см²/г жидкого стекла и фильтрационного осадка сахарного производства при соотношении компонентов: жидкое стекло / фильтрационный осадок сахарного производства равное 1/1.

Совместное присутствие указанных компонентов в предлагаемом составе обеспечивают достижение средней прочности при сжатии в пределах 1,4-2,8 МПа при средней плотности от 420 до 500 кг/м³, а также упростить состав за счет исключения хлорида кальция и товарной извести.

Дополнительным положительным эффектом использования данного состава позволяет изготавливать работы по устройству монолитных конструкционно-теплоизоляционных конструкций из газобетона непосредственно на строительной площадке.

Библиографический список

1. Моргун Л.В. Структурообразование и свойства фибропенобетонов неавтоклавного твердения: теория и методология рецептурно-технологического регулирования: дис. д-ра техн. наук: 05.23.05 / Моргун Любовь Васильевна. - Ростов-на-Дону, 2005. - 336 с.

2. В.В. Строкова, А.Б. Бухало Пеногазобетон на нанокристаллическом порообразователе // Строительные материалы. 2008. №1. С. 38-39.

3. В.В. Белов, Ю.Ю. Курятников, И.В. Образцов Cухие готовые смеси для получения газозолобетона с оптимизированной структурой связующей матрицы // Строительные материалы. 2012. №6. С. 94-97.

4. Баженов, Ю.М. Технология бетона / Ю.М. Баженов. - М.: Изд-во АСВ, 2002. - 500 с.

5. Пат. РФ 2411218 Сырьевая смесь для изготовления газобетона / Алыков Н.М., Алыкова А.Е., Алыков Е.Н., Васько Ю.П., Сахнова В.А. заявитель и патентообладатель Астраханский государственный университет. кл. С04В38/02, зав. 11.01.2010. опубл. 10.02.2011 г.

6. Пат. РФ 2410362 Сырьевая смесь для получения газобетона неавтоклавного твердения / Долотова Р.Г., Верещагин В.И., Кара-Сал Б.К. заявитель и патентообладатель Томский политехнический университет. кл. С04В38/02, зав. 05.10.2009. опубл. 27.01.2011 г.

7. Пат. РФ 2460708 Состав сырьевой смеси для изготовления неавтоклавного газобетона / Курятников Ю.Ю., Кольцова С.А., Земцова Т.С. заявитель и патентообладатель Тверской государственный технический университет. кл. С04В38/02. зав. 30.03.2011. опубл. 10.09.2012 г.

Размещено на Allbest.ru