Величина водотвердого отношения тесно связана с температурой воды. Так, если среднеоптимальным является величина водотвердого отношения В/Т= 0,58 при температуре воды +20 град. С, то при повышении этой температуры до +27 град. С величина В/Т возрастает примерно до 0,60. При понижении температуры воды до +10 град. С водотвердое необходимо понизить примерно до 0,55. Заметим, что холодная вода приводит к вялому долгому подъему раствора до 3…5 часов. Затем наблюдается также вялый процесс отвердения смеси. С другой стороны, горячая вода (более 50 град. С) приводит к чрезмерно бурной реакции газообразования с высокой степенью дегазации раствора – его «кипению» и несвоевременно быстрому отвердению смеси. Явление «кипение» проявляется в результате активного объединения мелких пузырьков газа в большие, обладающие высокой подъемной силой. В зимний период при пониженных температурах воздуха необходимо пользоваться теплой водой (35…40°С), учитывая, что часть тепла «перейдет» к холодному оборудованию и материалам. Таким образом, вода и другие сырьевые материалы, используемые для получения газобетонной смеси должны иметь температуру не ниже +10 град. С и не выше +45 град. С. В случае переохлажденного оборудования несколько выровнять температуру рабочей смеси можно подогретой водой в указанных пределах.
Количество воды строго дозировано и определяется для каждого определенного состава индивидуально. Однако (табл. 2.2), например, при производстве теплоизоляционного газобетона возможно искусственное увеличение доли воды с целью дополнительной пластификации смеси и облегчения подъема водоцементного теста, поскольку прочность в данном случае не принципиальна.
Таблица 2.2. Изменение средней плотности неавтоклавного газобетона на порообразователе «ПОС-15» с использованием портландцемента М500 ДО в зависимости от степени поднятия газобетонной смеси и значения величины водотвердого отношения
| Марка бетона по средней плотности | Поднятие смеси, раз | Водотвердое отношение, В/Т | |||||
| 0,55 | 0,60 | 0,65 | 0,70 | 0,75 | 0,80 | ||
| D600 | 1,7 | 640 | 610 | 580 | 550 | 520 D500 | 500 |
| D600 | 1.8 | 620 | 580 | 550 | 520 D500 | 500 | 470 |
| D600 | 1,9 | 590 | 550 | 520 D500 | 500 | 470 | 450 |
| D600 | 2,0 | 560 | 530 D500 | 500 | 470 | 450 | 430 D400 |
| D500 | 2.1 | 540 D500 | 500 | 480 | 450 | 430 D400 | 410 |
| D500 | 2,2 | 510 | 480 | 460 | 440 D400 | 410 | 390 |
| D500 | 2.3 | 490 | 470 | 440 D400 | 420 | 400 | 380 |
| D500 | 2.4 | 470 | 440 D400 | 420 | 400 | 380 | 360 |
| D400 | 2.5 | 440 D400 | 420 | 400 | 380 | 360 | 340 D300 |
В результате производства газобетона не избежать т.н. «горбушки» и некоторых других технологических «отходов», которые, будучи влажными и свежими в течение короткого времени (1…2 часа) можно практически без измельчения вернуть обратно в миксер. Таким образом, экономится до 5…20% всевозможных обрезов газобетонного теста, чем пренебрегать нельзя. Поскольку газ – водород обрат уже практически покинул, а воздух еще не пришел, то обрат находится под небольшим вакуумом. По этой причине эти обрезы теста легко набирают воду и называются «обратом», поскольку легко возвращаются обратно в процесс подготовки газобетонного раствора, еще не потеряв в целом вяжущие свойства. Более того, экспериментально и на практике установлено, что добавление свежего обрата до 20% существенно ускоряет процесс твердения раствора и таким образом благоприятно действует на процесс становления газобетона. Кроме того, это позволяет не создавать технологические отходы и экономически целесообразно. Влажность обрата в обязательном порядке учитывается в общем балансе воды и количественно определяется при необходимости по разнице веса образца до и после высушивания в сушильном шкафу в течение 3 часов при температуре 105 град. С.Обрат необходимо измельчать. Для этого применяется дробилка-дезинтегратор. Применение дезинтегратора позволяет получать технологическую крошку газобетонного обрата удобную для возвращения в миксер. При этом в процессе измельчения обреза свободная вода из газобетонной крошки не отделяется (не отпрессовывается), содержание которой достигает 55% от сухой массы газобетона. Иначе – свободная вода не должна отжиматься, иначе получится «каша». Производительность дезинтегратора должна обеспечивать переработку всего обрата. Отходы газобетонного раствора даже измельченные, но пересушенные и в возрасте более суток должны в рецептуре учитываться как обычный активный наполнитель.
Практически все портландцементы России по ГОСТ 10178–85 марки М500ДО и М400ДО пригодны для производства неавтоклавного газобетона. Несмотря на то, что для каждого цемзавода существует своя безусловная специфика состава цемента, все равно возможен подбор рецептуры и режим изготовления неавтоклавного газобетона с применением конкретного цемента. Исключаются только высокосульфатные, гидрофобные, сульфатостойкие и пуццолановые цементы. Как правило, марка цемента М500 отличается от марки М400 лучшим, более продолжительным помолом, поскольку исходный материал портландцементов – клинкер по составу на отдельном цемзаводе одинаковый. Разница в цене у этих цементов, в основном, сравнительно невелика. Кроме того, цемент М500 чаще более дефицитный, особенно летом. Поэтому, возможно доизмельчать низкомарочный цемент самостоятельно, лучше с добавкой 2% суперпластификатора С-3. При этом более активный цемент М500…600 позволит получить более качественный газобетон при большем проценте добавляемых наполнителей. Таким образом, применять более качественный цемент марки М500 выгодно и технологически и экономически. В случае возможного выбора оптимального цемента, что сегодня не редкость, приводим описание оптимального вяжущего, применяемого для неавтоклавного газобетона: бездобавочный портландцемент марки М500ДО, содержащий трехкальциевый алюминат не более 6%. Начало схватывания цементов должно быть не позднее 1 часа, а окончание – не позднее 3 часов. Поздние сроки схватывания (4…8 часов) цементов являются частой причиной падения поднявшегося теста. Удельная поверхность цемента должна быть не менее 3200 см2/г, что несложно проверить просеиванием на стандартном сите 80 микрон. Необходим входной контроль качества портландцемента, в первую очередь его активности. Фактическая активность должна соответствовать маркировке, по ГОСТ 310.4 -81 от каждой новой партии. Учитывая долговременность и важность процедуры определения активности цемента на практике достаточно представлять ее сравнительную величину. Дополнительный помол части используемого цемента (до 10… 20%) позволяет увеличить прочность, ускорить процесс гидратации цемента и твердения смеси. Добавочные портландцементы «Д20» возможно применять, в «свежем» виде и при достаточно хорошем качестве. Дело в том, что цифра «20» указывает, что цемзавод в цемент «положил» 20% добавочных компонентов разной степени активности чаще всего в виде молотого гранулированного шлака. Однако, как правило, цемзавод не ограничивается одними шлаками, поскольку у него своя экономика и добавляются другие добавки не всегда безвредные для производства газобетона. Так, не допускается применение цемента с добавкой трепела, пепла, тонкомолотого кварца, а также сульфатсодержащих компонентов. В процессе подготовки газобетонного раствора после затворения водой необходимо, чтобы рабочий раствор за короткое время (10… 15 мин.) достиг высокой щелочности по рН более 12 для того, чтобы «работа» «ПОС-15» продолжилась синхронно с изменениями вязкости газобетонного раствора. С такой задачей способен справится качественный бездобавочный средне- и быстросхватывающийся портландцемент марки М500…600ДО. Шлакопортландцементы, высокоалюминатные, глиноземистые быстротвердеющие требуют отдельной проверки. Использование цементов среднего качества (в первую очередь ПЦ М400ДО) возможно при более продолжительном наборе щелочности раствора, за счет большей его активации при подготовке водоцементной смеси увеличивая время до 15…20 минут или скорость ее перемешивания, что уточняется опытным путем. Для каждой партии цемента, если источник его непостоянный, необходимо найти рациональный режим применения при подготовке газобетонного раствора.
В составе газобетона возможны различные композиции с дисперсными, инертными и активными наполнителями. Самые общие требования к ним заключаются в том, чтобы вязкость рабочего раствора не позволяла наполнителю осаждаться до полного подъема газобетонной смеси. Поэтому, по условиям седиментационного осаждения в вязкой среде, например, при плотности газобетона 600 кг/мЗ и более добавляемый, природный тонко-мелкозернистый песок или зола ТЭЦ размерностью менее 0,20 мм не требуют помола при условии отсутствия их комкования. Другим ограничением по максимальному размеру частиц наполнителя является примерно 1/3 минимальной толщины стенки поры. Принято, что удовлетворительная размерность составляет для 90% материала до 100….200 микрон.
Дисперсные наполнители могут быть самые различные как природного происхождения, так и техногенные и др., допущенные нормативно в качестве компонентов обычных тяжелых бетонов. Все добавки проходят тщательную проверку на пригодность.