СТРОЙЭКСПЕРТ
СТРОЙЭКСПЕРТ
Сегодня 20 июля
МОНИТОРИНГ ЦЕН
МОНИТОРИНГ ЦЕН

АРХИВ


КАК ПОЛУЧИТЬ «ПРАВИЛЬНЫЙ» ПЕНОБЕТОН Продолжение. Начало в предыдущем номере)

Зная принцип получения качественного пенобетона, постепенно устраняя препятствия на пути его получения, возможно создание современного высокорентабельного производства, выпускающего материал, спрос на который постоянно возрастает.

Итак, для повышения прочности пенобетона необходимо снижение водоцементного отношения, однако пенобетонный раствор пониженной технологической влажности имеет повышенную пластичность. Приготавливаемый пенобетон с В/Ц около 0,3 при дальнейшем увеличении пластичности переходит в так называемое псевдотвердое состояние. Подобную сверхпластичную массу невозможно перемешивать турбулентными пенобетоносмесителями обычной конструкции. Активаторы турбулентных смесителей традиционной конструкции просто прорезают вязкую массу не вызывая ее движения.
Подобная картина наблюдается и на установках раздельной подготовки составляющих, оснащенных пеногенератором. Тихоходный активатор таких установок также бесполезен при работе со сверхпластичным раствором. Необходима такая конструкция активатора, который смог бы интенсивно перемешивать пенобетонную массу, способствуя активному воздухововлечению. Интенсивность воздухововлечения зависит от скорости вращения активатора, его конструкции, количества свободной воды (не связанной с цементом), количества и качества пенообразователя.
Именно пенообразователь исполняет роль «ловушки» вовлекаемого в раствор воздуха, стойкость пены, как и показатели кратности пены – важные моменты получения качественного пенобетона.
Однако в рамках данной статьи мы умышленно не касаемся проблем химических составляющих пенобетона, наша задача в освещении чисто физических причин получения либо неполучения качественного пенобетона.
Что же происходит с цементно-песчаным раствором, приготавливаемым в турбулентном смесителе после добавления пенообразователя? Вращающийся активатор перемешивает приготавливаемую массу, способствуя активному вовлечению воздуха в раствор, пенообразователь запирает «пойманный» воздух в оболочку. Образовавшиеся воздушные пузырьки более или менее равномерно распределяются по всей массе приготавливаемого раствора, поризуя его. Вот именно на этом этапе производители пенобетона
и допускают главную ошибку! Как говорилось выше, объем вовлеченного воздуха во многом зависит от количества свободной воды в растворе, если свободной воды недостаточно – смесь не поризуется. Однако при увеличении количества воды, хотя поризация смеси и протекает более активно, образуется большое количество капиллярных пор «вредные первого вида».
Где же выход из этой ситуации? Выход в оптимальном подборе водоцементного отношения, учитывая обязательную поправку на водопотребность используемого песка и цемента. При увеличении доли цемента в смеси следует увеличить водотвердое (В/Т) отношение, если используется песок увеличенного модуля крупности – водотвердое (В/Т) отношение следует уменьшить.
Оптимально подобранные В/Ц и В/Т отношения – единственный способ сократить расход цемента и получить качественный материал.
Однако правильно подобранное В/Ц отношение – это только путь к успеху, но еще не сам успех. Скорость вращения активатора, его конструкция и время перемешивания также имеют огромное значение.


Скорость вращения активатора
Часто от производителей пенобетона можно услышать, что скорость вращения активатора имеет определяющее значение в интенсивности поризации бетона. Мнение в корне ошибочно, хотя некоторые производители пенобетоносмесительного оборудования, не понимая сути процесса поризации, увеличивают скорость вращения активатора турбулентных смесителей.
На рынке смесительного оборудования можно встретить забавных пенобетоносмесительных «монстров», имеющих 1000-1500 об./мин. на валу активатора. Такие «чудо-агрегаты» при демонстрационных запусках оказывают неизгладимое впечатление на будущих производителей пенобетона. Приготавливаемая масса быстро растет в объеме, на поверхности раствора наблюдается могучая воронка, заглядывая в верхнюю часть которой, можно ясно увидеть вращающийся активатор. Причем создается впечатление, что он вращается в свободном от раствора пространстве. Так оно и есть, при таких скоростях совершенно неважно, какую форму имеют лопасти активатора. Активатор просто отбрасывает от себя раствор, поэтому, несмотря на хороший визуальный эффект, практическая производительность таких активаторов смехотворно мала. К тому же для работы им необходимы подвижные растворы, а хаотичные завихрения, создаваемые таким «буйным» перемешиванием, создают огромное количество капиллярных пор («вредные первого вида»).
В результате материал, полученный на таких установках, можно назвать пенобетоном, лишь имея хорошо развитое чувство юмора и богатую фантазию. При повышенном расходе цемента прочностные характеристики такого материала не выдерживают никакой критики.
Скорость вращения активатора турбулентного смесителя должна сочетаться с его конструкцией. Лопасти не должны хаотично разбрасывать раствор, но придавать ему направленное движение для эффективного перемешивания.

Конструкция активатора и бережное перемешивание
Если скорость вращения активатора, так же как и его конструкция подобраны неправильно, в пенобетонном растворе наблюдаются не только капиллярные поры («вредные первого вида»), но и появляется большое количество «вредных пор второго вида» – это бывшие «полезные» поры, разрушенные в результате варварского перемешивания.
На практике производство пенобетона часто сопровождается странным эффектом: при правильно подобранном В/Ц отношении и качественном пенообразователе активная поризация смеси протекает лишь первые 30-60 секунд, затем наблюдается постепенное прекращение увеличения объема смеси и, наконец, уменьшение достигнутого объема. Это связано с тем, что при увеличении времени перемешивания (в силу механического воздействия на смесь активатора и турбулентных возмущений) происходит разрушение «полезных» пор и их деление на множество более мелких пор «вредные второго вида». Зачастую размер этих раздробленных пор сопоставим с размерами цементного зерна.
И если крупные «полезные» пузырьки принимают на свою поверхность зерна цемента и песка, затем сцепляются с такой же подготовленной поверхностью соседнего пузырька, образуя тем самым прочный каркас из межпоровых стенок, то мелкие, раздробленные пузырьки не могут этого сделать.

Образованные в силу сопоставимости размеров пузырька и цементного зерна, пустоты имеют не сферическую форму с хорошо развитыми межпоровыми стенками, а вид хитропереплетенных пустот разного объема и протяженности. Естественно, что поризованный таким образом бетон, хотя и будет иметь низкую плотность, однако по показателям прочности будет значительно уступать «правильно» поризованному бетону, причем независимо от расхода цемента.
На практике пенобетонный блок, где преобладает количество «вредных пор второго вида», имеет поверхность, легко разрушающуюся даже от простого нажатия, пенобетон «сыплется». Создается впечатление, что воды было недостаточно для нормального протекания процесса гидратации цемента, хотя воды было в избытке. Причина такого явления – именно «вредные поры второго вида»!
Подобная проблема часто возникает при эксплуатации установок раздельной подготовки составляющих, оснащенных пеногенератором. Когда в сухую цементно-песчаную смесь подается готовый пенный раствор, происходит массовое разрушение «полезных» пузырьков и образование «вредных пор второго вида». При подаче готовой пены в подготовленный водо-, цементо-песчаный раствор, как правило, «вредных пор второго вида» становится гораздо меньше. Причина этого в механическом воздействии сухого цемента и песка на пену, это воздействие уменьшается, когда пузырек попадает в жидкую среду.

Ограничение времени перемешивания
Для снижения механического повреждения сформированных «полезных» пустот необходимо строго контролировать время перемешивания. При недостаточно продолжительной активации снизится процент вовлеченного воздуха, при увеличении времени активации начнется процесс разрушения «полезных» пор. В таком случае целесообразно оснащать пенобетоносмеситель таймером. Правильно подобранное время перемешивания впоследствии воспроизводится множество раз, исключая ошибки персонала, обслуживающего пенобетоносмеситель. Зачастую одно лишь строгое соблюдение установленного времени перемешивания делает производство пенобетона более стабильным.

Выбор модуля крупности инертного заполнителя
В подтверждение зависимости прочности пенобетона от размера пустот служит применение песка пониженного модуля крупности. Казалось бы, подобное утверждение противоречит практике бетонных работ. Однако для создания прочного межпорового каркаса необходимо применять песок и его рассев (либо другой заполнитель), основной размер которых не превышает 0,35-0,8 мм. В противном случае, инертный заполнитель из материала межпоровых стенок превратится в чужеродные включения (А, см. рисунок), окруженные пузырьками, которые не играют никакой роли в повышении прочности готового материала.

В ПОИСКАХ «ПЕНОБЕТОННОГО ГРААЛЯ»
Указывая пути повышения качества выпускаемого материала и снижения его себестоимости, мы сознательно не даем конкретных пропорций пенобетонных растворов. Дело даже не в том, что готовые пропорции являются коммерческим продуктом, просто представленной информации вполне достаточно для понимания причин получения некачественного пенобетона и методов борьбы с ними.
Не желая понять физические причины явлений, можно потратить годы на поиски «пенобетонного Грааля», но так его и не найти. С упорством искать решение проблемы в идеальных пропорциях и в чудо-добавках, но так и не получить достойного результата. Можно со всей уверенностью заявить, что, не принимая в расчет основные физико-механические факторы поризации бетона, невозможно добиться получения пенобетона плотностью 600кг/м3 с расходом цемента 280-300кг/м3.
С некоторыми утверждениями вы можете не согласиться, но когда в очередной раз «беспричинно» возникнут проблемы с партией приготавливаемого пенобетона, обратитесь к данной статье, она объяснит причину этого явления.

АВТОР:
Статья подготовлена специалистами ООО «СтройМеханика»

 

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