СТРОЙЭКСПЕРТ
СТРОЙЭКСПЕРТ
Сегодня 20 сентября
МОНИТОРИНГ ЦЕН
МОНИТОРИНГ ЦЕН

АРХИВ


КАК ПОЛУЧИТЬ «ПРАВИЛЬНЫЙ» ПЕНОБЕТОН

Начало строительного сезона, как правило, знаменуется увеличением отпускных цен на цемент. Большинство производителей отечественных строительных материалов оказались совершенно не готовы к новым условиям ценообразования выпускаемой ими продукции.

При существенном подорожании цемента отпускные цены на основные цементосодержащие строительные материалы увеличились незначительно. В результате наблюдается снижение доходности производства некоторых видов стройматериалов. Особенно остро проблема увеличения цен на цемент стоит перед предприятиями, выпускающими современные энергосберегающие строительные материалы (пенобетон, полистиролбетон).
Если до подорожания цемента наблюдался значительный рост количества предприятий, осваивающих выпуск неавтоклавного пенобетона и стеновых блоков из него, то на сегодняшний день заметен явный спад интереса производителей к этому строительному материалу. Причина этого – повышенный (по сравнению с традиционными материалами) расход качественного цемента и, как следствие, высокие отпускные цены на готовые стеновые пенобетонные блоки.
Однако потребность в энергосберегающих стройматериалах на сегодняшний день очень высока. Для выполнения современных теплотехнических норм в соответствии с изменениями СНиП II-3-79 «Строительная теплотехника» при возведении однослойных ограждающих конструкций ячеистые бетоны практически идеальный материал.
Все чаще строители, выбирая материал для возведения самонесущих ограждающих конструкций, отдают предпочтение именно ячеистым бетонам. Имеется богатый опыт применения ячеистых бетонов в монолитном строительстве, устройстве перекрытий и теплоизоляционных слоев.
Но если до недавнего времени стоимость неавтоклавного пенобетона плотностью 600кг/м3 была ниже стоимости автоклавного газобетона аналогичной плотности, то после подорожания цемента ситуация прямо противоположная.
Вместе с тем технология производства неавтоклавного пенобетона более доступна для предприятий, планирующих начать выпуск стеновых блоков. В отличие от технологии производства автоклавного газобетона, для организации выпуска пенобетона не требуется применение дорогостоящих автоклавов, работающих в режиме повышенного энергопотребления, вибрационных и ударных площадок, мельниц и резательных машин. Наконец, неавтоклавный пенобетон можно приготавливать непосредственно на строительной площадке, используя минимальный набор специализированного оборудования.
Однако высокий расход качественного цемента при производстве пенобетона и, как следствие, увеличение себестоимости материала снижает его привлекательность для застройщика, заставляя отдавать предпочтение более доступному на сегодняшний момент газобетону.
На сегодняшний день проблема сокращения расхода цемента при производстве неавтоклавного пенобетона стоит как никогда остро.

ХАРАКТЕРНЫЕ ПРОБЛЕМЫ
Вот некоторые проблемы производства стеновых блоков из неавтоклавного пенобетона в условиях малых и средних предприятий.
Пониженная прочность пенобетона при сжатии. Нормируемые показатели физико-технических свойств бетонов ГОСТ 25485-89 указывают на то, что неавтоклавный бетон плотностью D600 должен соответствовать классу прочности на сжатие В2, В1 (средняя прочность для В2 – 28,94 кг/см2. Ближайшая марка бетона по прочности – М25). Однако на практике прочность пенобетона D600 на сжатие редко превышает 20 кг/см2.
Пониженные показатели водонепроницаемости и морозостойкости вследствие большого количества капиллярных пор, вызванных повышенным водоцементным соотношением (В/Ц).
Большая усадка материала. В ГОСТе 25485-89 указано, что для неавтоклавных бетонов плотностью D600 усадка при высыхании не должна превышать 3 мм/метр. Однако на практике часто наблюдается усадка более 5 мм не на метре, а на 60 см при формовании стеновых камней в кассетных формах!
Потеря первоначального объема, опадание пенобетонной массы в формах. Низкая распалубочная прочность материала даже после тепловой обработки в течение 8 часов. Низкая распалубочная прочность приводит к большому проценту брака при работе со стеновыми блоками (складирование, технологическая транспортировка), что негативно сказывается на себестоимости производимого материала.
С перечисленными проблемами зачастую сталкиваются не только малые предприятия, не имеющие возможности держать в штате технолога, но и крупные организации, начинающие производство неавтоклавного пенобетона.
Попробуем разобраться с причинами получения некачественного пенобетона, способами повышения качества выпускаемого материала и методами грамотной организации высокорентабельного производства.

«ПОЛЕЗНЫЕ» И «ВРЕДНЫЕ» ПУСТОТЫ
Прочность созревшего пенобетона (поробетона) определяется прочностью межпоровых стенок. Соотношение пустот (пор) и цементных (цементно-песчаных) стенок определяет плотность и прочность готового материала.
Чем больше пустот и соответственно тоньше межпоровые стенки, тем меньше плотность и прочность материала. И наоборот, чем меньше пустот, тем более прочный получается материал.
Однако размер, форма и равномерность распределения пустот также оказывают значительное влияние на прочность готового материала. И если принять во внимание, что процентное соотношение пустот определяет такие важные характеристики материала, как теплосопротивление, водопоглощение, наконец, объемный вес, т. е. уменьшение их количества ни в коем случае не может быть рекомендовано, словом, метод повышения прочности материала путем контроля размеров пустот и их распределения является наиболее перспективным.
Прежде всего, необходимо заметить, что при производстве неавтоклавного пенобетона на турбулентных установках, а также на оснащенных пеногенератором установках раздельной подготовки компонентов наблюдается три типа пустот (пор).


 

Тип первый. Сферические пустоты правильной формы размерами от 0,1 до 2 мм (в пенобетонной массе их большинство, если не были допущены грубые технологические ошибки). Назовем их «полезные пустоты». Именно они, прежде всего, влияют на показатели плотности и теплопроводности готового материала, а также его прочности. (Рис. 1)

 

 


Тип второй. Хаотично расположенные капиллярные пустоты различного диаметра и протяженности. Именно эти пустоты существенно повышают водопроницаемость цементного камня, снижают его морозостойкость и, самое главное, уменьшают прочность несущих межпоровых стенок. Большое количество капиллярных пор не только делает камень водопроницаемым, но и за счет капиллярного эффекта перемещает воду в соседние блоки, расположенные выше. Назовем такие пустоты «вредные первого вида». (Рис. 2)

 

Тип третий. Очень мелкие пустоты, преимущественно неправильной формы, хотя встречаются и сферические, расположенные в межпоровых стенках основных (крупных) «полезных» пустот. Чуть ниже мы рассмотрим причины образования третьего типа пустот, пока лишь скажем, что они не играют большой роли в снижении показателей теплопроводности материала и уменьшении плотности, однако наряду с капиллярными порами значительно снижают прочность материала. Эти пустоты назовем «вредные второго вида».
Перечисленные типы пустот оказывают основное влияние на физико-технические свойства получаемого пенобетона.
Преобладание одного вида над другим придает пенобетону совершенно разные свойства. При одинаковом количестве цемента, песка, воды и пенообразователя зачастую пенобетон получается совершенно разный даже на одном предприятии и на том же смесителе. Очень часто приходится слышать от начинающих производителей красочные рассказы о капризности пенобетона, который в понедельник получается отличный, во вторник не очень, а в среду не получается совершенно, и это при том, что ни количество компонентов, ни очередность загрузки не изменялись!
Будчи не в силах понять причины нестабильности получаемого материала, производитель тратит огромное количество времени и денег на поиски идеальных пропорций и оплаты услуг шаманов от пенобетона. Эти «специалисты», по их же рассказам, получали качественный пенобетон, однако объяснить секрет своего успеха и тем более передать его они не могут именно из-за глубочайшего непонимания самого процесса поризации бетона.

СВОЙСТВА И СОДЕРЖАНИЕ ВОДЫ В РАСТВОРЕ
Итак, прочность пенобетона (поробетона) напрямую зависит от прочности межпоровых цементно-песчаных (бетонных) стенок. Повышая прочность бетонных стенок, мы увеличиваем прочность готового пенобетона. Существует несколько проверенных способов увеличения марочной прочности бетона. Самый простой, но не самый выгодный способ, это увеличение доли цемента, либо использование портландцемента повышенной марки. Однако в производстве пенобетона в основном и так используется портландцемент М-500. При увеличении доли цемента в бетоне возрастает его стоимость, что в сложившихся условиях совершенно недопустимо.
Желательно повысить прочность пенобетона другим способом, причем, не увеличивая содержание цемента, а уменьшая! Это вполне возможно, причем способ повышения марочной прочности бетона без увеличения доли цемента известен давно и широко применяется в практике бетонных работ. Это метод снижения водоцементного отношения (В/Ц).
Как известно, для протекания процесса гидратации цемента, достаточно отношение воды и цемента (В/Ц) 0,2-0,25, но обычно количество воды увеличивают для повышения подвижности раствора. Жесткие бетоны, при равном содержании цемента, обычно прочнее подвижных бетонов.
Практически повсеместное использование пластифицирующих добавок, позволяющих повысить подвижность бетона без увеличения количества воды, либо сохранение подвижности бетона при снижении количества воды лишний раз подтверждают перспективность метода снижения водоцементного отношения.
Применительно к практике получения качественного пенобетона (поробетона) получены следующие результаты.
Если водоцементное отношение превышает 0,5, наблюдается значительное снижение водонепроницаемости пенобетона, как следствие, ухудшаются показатели морозостойкости. При В/Ц 0,5-0,6 резко снижается прочность готового пенобетона. Снижение прочности наблюдается и в первые сутки нормального твердения, и при испытании двадцативосьмисуточных контрольных образцов пенобетона. И напротив, при В/Ц отношении около 0,4 наблюдается повышение прочности контрольных образцов пенобетона, увеличиваются водонепроницаемость и морозостойкость пенобетона.
Подобная зависимость физико-технических свойств материала от В/Ц отношения объясняется тем, что при повышенной технологической влажности раствора наблюдается значительное увеличение объема капиллярных пор. «Вредные первого вида» капиллярные поры значительно ослабляют несущие бетонные межпоровые стенки.
Чем выше содержание воды в растворе, тем большее количество капиллярных пор образуется. Простым увеличением доли цемента эту проблему решить невозможно.
На практике это выглядит так: после введения пенообразователя, жидкий раствор (цемент, песок, вода) постепенно густеет при постоянном и интенсивном перемешивании, подвижность раствора уменьшается, а пластичность увеличивается. Если используется смеситель турбулентного типа, то на поверхности приготавливаемого раствора наблюдается устойчивая воронка, вызванная быстро вращающимся активатором. При повышении пластичности приготавливаемого пенобетонного раствора иногда наблюдается обрыв воронки, которая, впрочем, появляется снова, в противном случае перемешивание прекращается, так как активатор смесителя турбулентного типа не способен перемещать малоподвижный раствор.
Пенобетон, полученный таким образом, ни в коей мере нельзя назвать качественным материалом. При огромном перерасходе цемента показатели прочности и морозостойкости не будут соответствовать требованиям ГОСТа. Несущие стенки полезных пустот будут пронизаны ослабляющими «вредными первого вида» порами, образовавшимися из-за повышенного содержания воды в растворе (В/Ц более 0,5).

 

АВТОР:
Статья подготовлена специалистами ООО «СтройМеханика» (Начало. Продолжение в следующем номере)

 

Добавить комментарий
Автор  
Сообщение  
 
  Опубликованные сообщения являются частными мнениями лиц, их написавших. Редакция сайта за размещенные сообщения ответственности не несет.

ОПРОС
Каков Ваш статус в строительном бизнесе?
   
руководитель, топ-менеджер
специалист, менеджер среднего звена
индивидуальный предприниматель
не имею отношения к строительному бизнесу

СТРОЙЭКСПЕРТ

Адрес редакции: г. Челябинск, Свердловский пр. 2, офис 213
Телефон: 247-70-46
Cоздание сайта: «Экспресс Дизайн Групп»


Разное