Проект завода по производству блоков из неавтоклавного газобетона, мощностью 25000 м3/год (стр. 3 из 6)

Так, например, молотый мел, который можно отнести к активному наполнителю, при добавке в раствор в количестве 10…20% благоприятно сказывается на процессе.

Дозирование компонентов-наполнителей следует производить по массе с точностью не менее ±2%. Допускается применять другие материалы, обеспечивающие получение газобетона, отвечающего заданным физико-техническим характеристикам. Рассматривая помол наполнителей, отметим, что грамотно выполненный помол наполнителя для газобетонных смесей благоприятно сказывается на конечном качестве газобетона. Вместе с тем, вопрос неоднозначный. Каким способом и как измельчать? Как долго и в каких условиях вести помол? Не теряются ли приобретенные полезные свойства со временем?

В зависимости от минерального состава активность измельченного материала со временем будет различная. Дело в том, что в результате деструкции минеральных зерен первоначально на поверхности молотых осколков образуются статические заряды. Однако, после «отлеживания» его заряд постепенно «стекает», и соответственно активность его падает. Поэтому, формируя состав газобетонной смеси, эту особенность измельченных наполнителей необходимо учитывать. То же относится и к молотым шлакам, активность которых заметно падает в течение первого месяца. Практический вывод простой – указанное сырье по возможности лучше впрок не измельчать. В меньшей степени это касается известняка и мела. Кстати, все. кондитеры подобный эффект хорошо знают по сахару: сахарная пудра вчерашнего помола, еще будучи даже рыхлая, хуже «прилипает» к изделиям.

Степень помола можно характеризовать приобретенной поверхностью. Так, для цемента она составляет около 3 000 кв. см/г, для ВНВ (вяжущее низкой водопотребности) при дополнительном помоле цемента достигает 4000…6000 кв. см/г. Далее помол технически трудно достижим. Выход молотого материала, да еще в промышленных масштабах, в 1 микрон практически недоступен обычным способом, поскольку вновь получаемая поверхность резко возрастает относительно размерности продукта, что ведет к массовому агрегированию и энергетически на сегодня становится неразрешимой задачей, не говоря уже об экономической стороне вопроса. Поэтому, размер выходного продукта порядка 6… 10 микрон становится практической границей для механического помола при использовании даже современных мельниц. При этом, чем тоньше достигаемый помол, тем будет меньшая производительность агрегата, поскольку требуется совершение большей работы. Увеличение поверхности материала пропорционально приводит к росту его химической активности. Так, кусок цементного клинкера может долго находиться даже в воде без изменений, однако после его помола мы приобретаем активный цемент.

Совместный помол наполнителя и цемента (или его части) весьма благоприятно для газобетона, поскольку зерна взаимно «притираются», что позволяет потом получать максимально плотную упаковку в бетоне. Есть еще одна проблема. Дело в том, что образующаяся при помоле песка кварцевая пудра активно работает с цементной растворной щелочью, нейтрализуя ее. Поэтому, в руководствах по бетону, предлагают избегать пылеватый песок, который способен снизить рН среды водоцементного теста даже до 10… 9, когда процесс гидратации цемента практически останавливается. По этой же причине глинистые минералы при концентрации всего от 5…6% способны существенно изменить ход реакции гидратации, поскольку имеют суммарную поверхность больше чем вся фракция песка в бетоне. Конечно, можно компенсировать недостающую – утерянную щелочность, например добавкой негашеной извести, как это делается при производстве газосиликатов. Но для связывания теперь уже излишнего кальция потребуется автоклав.

Таким образом, в части помола наполнителя можно сделать некоторые выводы.

1. Неконтролируемый сухой помол кварцевого песка может привести к образованию «вредной» кварцевой пыли.

2. Измельченный наполнитель со временем теряет первоначальную активность, поэтому это необходимо учитывать.

3. Известняковая (или доломитовая) мука, безусловно, более стабильный молотый продукт и, кроме того, имеющий химически близкое родство с цементом, более перспективный материал для газобетонных смесей. Кроме того, запасы известняка абсолютно неограниченны и относительно стабильны по химическому составу по сравнению с природными песками. Также, для измельчения известняка требуется гораздо меньше энергии при меньшей его природной прочности.

Для механического усиления газобетона можно применить т.н. объемное армирование, т.е. получить газобетонный композит. Смысл его заключается в равномерном распределении определенной длины тонких искусственных волокон в объеме газобетона. Отдаленным прототипом фибры является добавление древними римлянами резанного конского волоса в свои «бетонные» композиции.

С точки зрения «цена-качество» приоритет имеет специально гидрофилизированная базальтовая фибра и рубленная по 15…18 мм. При этом удорожание газобетона составляет до 5%. Однако, прочность при одноосном сжатии возрастает 1,2…2,5 раза, в 2…6 раз при изгибе, в 1,5…2,5 раза при раскалывании, в 3…10 раз при ударе, а повышение несущей способности на 30%. Полностью совместима с цементом, при этом в результате взаимных реакций до 10% волокна растворяется, иначе замещается щелочными новообразованиями и таким образом, в отличие от металлической, полипропиленовой и лавсановой фибр, как бы «врастает» в бетон. Поставляется в герметичных мешках по 15 кг. Расход фибры составляет от 150 г/куб. м до 600 г/куб. м газобетона на низких его плотностях, и зависит от назначения. Добавляется в водоцементный раствор совместно с «ПОС-15».

Отметим основные особенности базальтовой фибры:– прочность на разрыв больше, чем у стали (до 11 т/кв. мм.);– имеет свойства превосходного электрического изолятора;– абсолютно негорючий материал;– не гниет и «неинтересна» грызунам и насекомым;– благодаря низкому коэффициенту линейного расширения, практически не чувствительна к изменениям температуры;– высокотехнологична и удобна в работе;– многолетний период годности.

Порообразователь «ПОС-15» газообразующего действия на основе алюминиевой пудры представляет собой порошкообразную многокомпонентную сухую смесь плотностью 600 кг/куб. м., серовато – серебристого цвета и предполагает некоторые особенности его применения. Требует защиты от влаги, как и цемент.

Состав порообразователя комплексный и содержит в своем составе также специальные добавки пассивирующие металлическую арматуру и предотвращающие грибковую деструкцию бетона. Важнейшим свойством порообразователя «ПОС-15» является «дозированное газовыделение», т.е. способность его за равное время производить равный относительный подъем смеси. Этот эффект заложен в его «конструкцию» и позволяет не «рвать» тесто, а в спокойном ламинарном режиме поднимать газобетонный раствор.

Применение порообразователя «ПОС-15» предполагает принципиально две основные схемы под условными названиями «сухая» и «мокрая»:а) «сухая» – заключается в предварительном промышленном приготовлении специальной сухой смеси, состоящей из цемента, наполнителей и порообразователя «ПОС-15», в целом названной «сухим газобетоном СГБ».б) «мокрая» схема отличается тем, что порообразователь «ПОС-15» добавляется в определенное время в заранее приготовленное водоцементное тесто. Обе схемы имеют свое практическое назначение и обладают кинетической спецификой, тесно связаны с особенностями состава газобетонного раствора.

Осредненное распределение расхода порообразователя в зависимости от планируемой плотности газобетона можно изобразить графически, как это показано на рис. 2.2.

Рис. 2.2. Зависимость расхода порообразователя «ПОС-15» от плотностигазобетона

Для «мокрой схемы» возможно использование эффекта более продолжительного набора щелочности раствора, изменяя время и скорость его 10…20-минутного перемешивания. После чего вносится в раствор порообразователь «ПОС-15», предварительно перемешанный в небольшом количестве наполнителя или сухого цемента в соотношении примерно 1:3…5 для облегчения вовлечения порообразователя в турбулентный поток, поскольку порообразователь имеет плотность меньше воды. Конкретно необходимое время устанавливается опытным путем с тем условием, чтобы степень схватывания (не путать с «ложным схватыванием») рабочего раствора была синхронна подъему смеси. Увеличение количества навески «ПОС-15» обратно пропорционально приводит к уменьшению плотности газобетона и наоборот. Верхний теоретический предел подъема смеси составляет 4…4,5 раза при плотности 250…300 кг/куб. м., а нижний естественно переходит в «1 раз» при плотности тяжелого бетона. В табл. 2.3 приведен расход порообразователя «ПОС-15» в зависимости от плотности газобетона. Условия нормальные – комнатные, вода питьевая нежесткая 20 град. С. Расход цемента принят 60% и более, остальное – известняковая мука. Как видно, расход «ПОС-15» уменьшается при увеличении степени пластификации газобетонной смеси с увеличением водотвердого отношения от 0,6 до 0,8. Практический смысл табл. 2.3, например в том, что если необходим монолитный газобетон, для стяжки под полы, то лучше работать на пониженном водотвердом, несколько увеличив при этом расход «ПОС-15». Зато на стяжке под кровлю можно сэкономить на «ПОС-15» и работать на повышенном водотвердом значении.

Таблица 2.3. Расход сырья без учета наполнителя для производства 1 куб. м. неавтоклавного газобетона D500 на «ПОС-15»

МАРКА БЕТОНА ПО СРЕДНЕЙ ПЛОТНОСТИ	ВОДОТВЕРДОЕ ОТНОШЕНИЕ, В/Т*	ЦЕМЕНТ» (60%), кг	«ПОС-15»***, кг
D300	0,60	-	-
0,70	180	3,3
0,80	180	3,0
D400	0,60	240	2,7
0,70	240	2,4
0,80	240	2,2
D500	0,60	300	2,1
0,70	300	2,0
0,80	300	1,9
D600	0,60	360	1,8
0,70	360	1,6

Приведем расчет состава газобетонного раствора, например, применительно к плотности D500.