Для получения изделий с пористостью свыше 75% и, особенно, для легких теплоизоляционных бетонов с объёмным весом 350 кг/м3 и ниже, целесообразно переходить на разработанную в начале 50-х годов в Германии технологию вибровспученных газопенобетонов.
Её суть – комбинированное порообразование при помощи воздухововлекающих и газообразующих добавок.
Технология вибровспученных газопенобетонов основывается на следующем. Путем активного перемешивания в скоростных смесителях либо вибросмесителях осуществляется предварительная гидратация вяжущего и его активация. Для интенсификации процесса добавляется крупная фракция заполнителя – обычно это песок.
Параллельно в подобном же смесителе смешивается оставшаяся мелкая фракция заполнителя (обычно зола-унос тепловых электростанций) с пенообразователем и газообразователем. Пенообразователем служат ПАВ способные в щелочной среде очень сильно снижать свою пенообразующую способность (олеат натрия, мылонафт, SDO-L и т.д.).
Газообразователь традиционный, - обыкновенная алюминиевая пудра. В процессе перемешивания поверхностно-активные вещества смывают с алюминиевой пудры консервирующий слой стеарина, переводя тем самым её из гидрофобной модификации, в гидрофильную. Благодаря этому, даже весьма малые количества алюминиевой пудры, в отличие от традиционных способов, легко и очень равномерно распределяются во всем объеме пульпы.
Для обеспечения обильного воздухововлечения и недопущения предварительного газообразования, затворение пульпы ведется на умягченной воде. Получаемые воздушные пузырьки стабилизируются (иногда этот процесс называют – "бронируются") ультрадисперсным наполнителем – золой-уносом и субультрадисперсной алюминиевой пудрой. В итоге полученный пенно-пульпошлам способен даже без намека на седиментационные процессы (водоотделение) храниться несколько суток.
На третьем этапе дозируют в нужных пропорциях и смешивают активизированный цементный раствор и пено-пульпошлам. В процессе этого перемешивания наружная оболочка пузырьков воздуха, состоящая из водорастворимой натриевой или калиевой соли ПАВ и бронирующих её алюминиевой пудры и золы-уноса вступает в химическую реакцию с гидроокисью кальция, выделившейся из цемента.
В результате обменно-замещающих реакций по кальцию, ранее водорастворимое ПАВ превращается в водонерастворимую модификацию, тем самым дополнительно укрепляя стенки воздушного пузырька. На этом процесс насыщения раствора мелкими порами завершается.
Затем полученный мелкопоризованный раствор быстро разливают в формы и сразу же подвергают вибрации. Химическая реакция между цементом и алюминиевым порошком с выделением водорода, формирующего крупные поры, по обычной технологии достаточно длительна – до 40 – 50 минут (для интенсификации процесса применяют подогрев, но и это не решает проблему кардинальным образом).
Кроме того, в традиционной технологии, для того, чтобы дать возможность образующимся газовым пузырькам беспрепятственно всплывать и насыщать весь объем, применяют достаточно жидкие и подвижные смеси. После окончания порообразования они подвержены релаксационным изменениям – попросту садятся.
При малейшем отклонении от оптимальных параметров процесса производства, похолодало например, даже зверские дозы ускорителей схватывания и твердения порой не способны нормализовать ситуацию должным образом – получается брак.
Под воздействием же вибрации, процесс газообразования сокращается до нескольких минут. Кроме того, в присутствии гидрофобных добавок изменяются все показатели характеризующие пластическую вязкость смеси.
Вкупе с вибрацией это способно настолько псевдоожижить смесь, что даже первоначально густые и малопожвижные составы приобретают текучесть даже больше чем у воды! И что главное, при снятии вибровоздействия, поризованная смесь мгновенно настолько загустевает, что распалубовку можно производить сразу же.
Приложение 5
Характеристика продукции ООО "Урал-Гипс"
Таблица 5.1 Показатели для гипсосодержащего камня
| № п/п | Наименование показателей | Значения показателей для видов продукции | |
| Гипсоангидритовый камень | Гипсовый камень | ||
| 1 | Плотность, т/м | 2,6 - 2,8 | 2,30 |
| 2 | Водопоглощение, % | 0,22 - 0,36 | 0,46 - 0,47 |
| 3 | Предел прочности на сжатие, МПа | 39,2 - 98,0 | 19,6 - 58,8 |
| 4 | Коэффициент размягчения | 0,86-0,94 | 0,73-0,78 |
| 5 | Естественная влажность, % | 0,1 - 4,9 | 0,1 - 5,8 |
| 6 | Фракция, мм | 0 - 60 | 0 - 3000 |
| 7 | Содержание Fe2O3, % | 0,13 - 0,24 | 0,10 - 0,31 |
| 8 | Содержание Al2O3, % | 0,27 - 0,40 | 0,30 - 0,70 |
| 9 | Содержание SO3, % | 37,4 - 47,78 | 30,6 - 35,1 |
| 10 | Содержание MgO, % | 1,22 - 5,54 | 1,2 - 2,2 |
| 11 | Содержание CaO, % | 33,4 - 37,3 | 30,2 - 33,3 |
| 12 | Нерастворимый осадок, % | 1,7 - 3,6 | 2,6 - 6,0 |
| 13 | Потери при прокаливании, % | 4,0 - 11,0 | 15,0 - 16,0 |
| 14 | Содержание CaSO4 * 2H20, % | 19,11 - 52,56 | 71,67 - 76,45 |
| 15 | Соответствует ГОСТ | 4013-82 | 4013-82 |
| 16 | Сорт | 2 и 3 | 4 |
| 17 | Область применения | Продукт измельчения горной породы, состоящей из природных минералов, смеси гипса и ангидрита. Применяется в качестве добавок при производстве цемента и для производства гипсовяжущих материалов | Применяется в жилом, промышленном, сельскохозяйственном строительстве – для несущих и ограждающих конструкций, жилых, общественных и сельскохозяйственных объектов (в основном в малоэтажном строительстве) |
Таблица 5.2 Показатели для гипса строительного ООО "Урал-Гипс"
| № п/п | Наименование показателей | Значения |
| 1 | Остаток на сите (сито 0,2 мм), % | 10 |
| 2 | Начало схватывания, мин | 4 - 8 |
| 3 | Конец схватывания, мин | 9 - 16 |
| 4 | Предел прочности при изгибе через 2 часа, кг/см2 | 23,5 - 27,0 |
| 5 | Предел прочности при сжатии через 2 часа, кг/см2 | 45 - 53 |
| 6 | Вяжущее гипсовое относится к маркам | Г-4, Г-5 |
| 7 | Соответствует ГОСТ | 125-79 |
| 8 | Область применения | Получается путем термической обработки гипсового сырья. Применяется для изготовления строительных изделий всех видов и при производстве строительных работ |
Таблица 5.3 Показатели для камня гипсового молотого ООО "Урал-Гипс"
| № п/п | Наименование показателей | Значения |
| 1 | Полный остаток на сите 1 мм, % | 0,08 - 0,14 |
| 2 | Полный остаток на сите 0,25 мм, % | 10,30 - 14,50 |
| 3 | Массовая доля влаги, % | 0,9 - 1,1 |
| 4 | Условное содержание CaSО4*2H2O, % | 70 - 71,6 |
| 5 | Относится к классу "А" | Марка КМГ-Я (для ячеистых бетонов) |
| 6 | Соответствует ТУ | 5743-001-05297513-2002 |
| 7 | Область применения | Применяется в качестве добавки при производстве ячеистых бетонов |