| Как известно, свойства газобетонов изменяются в весьма широких пределах.
Регулирование этих свойств, и прежде всего прочности, достигается изменением состава (ячеистого раствора), т. е. изменением соотношения между основными компонентами: цементом или сложным известково-цементным вяжущим и пуццоланом.
Решающее значение имеет также вид твердения. Известно, что прочность автоклавного газобетона значительно превосходит прочность безавтоклавного.
Обычно объемный вес регулируют, меняя количество вводимой в состав ячеистой смеси воды и газообразователя.
В зависимости от ряда частных технологических требований могут применяться различные добавки: замедлители или ускорители разложения пергидроля, замедлители или ускорители схватывания и твердения ячеистого раствора, добавки поверхностно-активных веществ для придания особых свойств ячеистому раствору или затвердевшему газобетону, добавки, являющиеся стабилизаторами ячеистой структуры.
1. СООТНОШЕНИЕ МЕЖДУ ВЯЖУЩИМ И ПУЦЦОЛАНОМ
Пропорции составляющих в газобетонной смеси устанавливаются опытным путем и изменяются в значительных пределах.
Соотношения между вяжущим и пуццоланом выбирают в зависимости от требуемой прочности и условий твердения изделий. Они колеблются в широких пределах, от пропорции 1:0 (чистые цементные шламы) до 1 : 4 по весу.
Для цементного газобетона, твердеющего в нормальных условиях или при пропаривании, пропорции составляющих могут изменяться от 1:0 до 1 :1.
Естественно, что от расхода вяжущего зависит прочность газобетона —с увеличением доли наполнителя в составе сухой смеси прочность газобетона снижается — прочность при сжатии,
как что видно из табл. 17, падает на 60%, а при изгибе на 50% (при изменении состава смеси от 1:0 до 1:1).
Для автоклавного газобетона пропорции эти изменяются в более широких пределах и могут составлять от 1:2 до 1:4, чаще всего 1:3. Расход вяжущих в данном случае определяется, с одной стороны, требуемым объемным весом газобетона и соответствующей ;ему прочностью, с другой стороны, — минералогическим составом цемента.
При достаточном содержании силикатных минералов в цементе взаимодействие их с высокодисперсным пуццоланом в условиях автоклавной обработки идет, как это известно, вплоть до образования низкоосновных гидросиликатов со степенью основности 0,9. Таким образом, при наличии цемента с высоким содержанием силикатов кальция и тонкомолотого пуццолана большая часть его при автоклавной обработке будет активно использована.
Как это видно из табл. 18, оптимальным соотношением сухих составляющих в смеси воскресенского цемента и молотого кварцевого песка следует считать 1:2.
Воскресенский цемент содержит C3S до 48%, C2S примерно 23 %.
для того чтобы вовлечь в реакцию образования гидросиликатов кальция большое количество пуццолана, следует в состав газобетона вводить добавки извести.
Добавки извести значительно увеличивают прочность автоклавного газобетона. В табл. 19 показано влияние добавок гидратной извести на прочность газобетона на воскресенском цементе. Выше уже указывалось, что содержание силикатов кальция в этом цементе, особенно C3S, недостаточно для активного взаимодействия с большим количеством высокодисперсного кремнезема.
Газобетон изготовляют не только на цементах с небольшими добавками извести-пушонки. Зачастую используется смешанное вяжущее, состоящее из цемента и 30—50% извести-кипелки. Применение подобного вяжущего в производстве автоклавных газобетонов весьма эффективно.
Изменение состава смеси влияет и на объемный вес получаемого газобетона. На рис. 27 показано, что с уменьшением рас-
хода цемента, т. е. с увеличением доли пуццолана до 1:2лувеличивается газоудерживающая способность смеси и падает объемный вес.
2. РАСХОД ГАЗООБРАЗОВАТЕЛЯ
Объемный вес газобетона определяется не только расходом газообразователя и количеством выделяющегося газа, ко также и газоудерживающей способностью смеси. С увеличением расхода газообразователя до определенного предела происходит уменьшение объемного веса газобетона. Дальнейшее увеличение расхода газообразователя, как это показано на рис. 28, вызывает не уменьшение, а рост объемного веса.
Это значение расхода газообразователя, ниже и выше которого возможно получение газобетона лишь большего объемного веса (в нашем примере 3%), соответствует максимальному проявлению газоудерживающей способности смеси. Для каждого вида цемента и вяжущего, для каждого пуццолана и возможных их соотношений значение максимально допустимого расхода газообразователя будет своим, но эта закономерность в общем ее виде существует всегда.
3. ВОДОВЯЖУЩЕЕ ОТНОШЕНИЕ
При выборе водовяжущего отношения газобетонного раствора исходят прежде всего из необходимости обеспечить литую его консистенцию.
Формуют ячеистые бетоны только методом отливки. Следовательно, водовяжущее отношение раствора может колебаться в узких пределах. Однако величина водовяжущего отношения не должна быть резмерно велика, чтобы обеспечить требуемую вязкость раствора и необходимую газоудерживающую способность. Воды в растворе может быть 45— 70% от веса сухой смеси и расход ее определяется опытным путем по консистенции раствора.
Консистенцию устанавливают при помощи различных устройств и приборов. Как уже говорилось, просто и удобно в производственных условиях определять консистенцию шлама по его расплаву (прибор Суттарда) или по погружению конуса на приборе СтройЦНИЛа. Оптимальной считается следующая консистенция шлама: 9—10 см (по Суттарду) или 10—12 см (по конусу СтройЦНИЛа).
При изготовлении газобетона, как и при производстве тяжелых бетонов, решающее влияние на их прочность оказывает водоцементное или водовяжущее отношение.
Под В/В понимается отношение суммарного расхода воды (т. е. вода затворения + вода, идущая на разбавление пергидроля, + вода, образующаяся при разложении пергидроля) к весу сухой смеси. Количество воды, образующееся при разложении пергидроля, можно с достаточной для практической цели точностью принять равным количеству введенного пергидроля.
Опытные данные подтверждают значительное влияние водовяжущего отношения на прочность газобетона. Так, например, для безавтоклавного газобетона на чистом цементе для объемного веса 1 t/м3 при В/В=0,4 прочность при сжатии составляет 41 кГ/см2, а при В/В = 0,5 прочность составляет 30 кГ/см2. Соответственно для газобетона состава 1:1 получены показатели 10 и 5 кГ/см2.
Следовательно, при подборе состава газобетона в пределах оптимального показателя консистенции шлама следует выбирать минимальное из возможных водовяжущих отношений.
4. ПОДБОР СОСТАВА ГАЗОБЕТОНА
Состав газобетона подбирают исходя из заданного объемного веса и соответствующей ему прочности.
Состав газобетона с заданным объемным весом удобно подбирать в металлическом цилиндре.
В цилиндре с диаметром основания D смешивается определенное количество жидких компонентов Рж с сухой смесью, состоящей из цемента (при необходимости в смеси с гидратной известью) с пуццоланом, и имеющего вес Рсм. После перемешивания смесь свободно поднимается (вспучивается) в цилиндре.
Объемный вес рассчитывают следующим образом:
где Vсм —объем смеси по окончании вспучивания в см3;
D —диаметр цилиндра в см;
Нсм — высота подъема смеси по окончании вспучивания в см.
Вес смеси в цилиндре составит
где Рц — вес цемента, израсходованного на замес с учетом возможных добавок гидратной извести, в г;
Рп—вес пуццолана на замес в г;
Рв —расход воды на замес в г;
Рперг — расход пергидроля на замес в г;
Рд—вес добавок на замес в г.
Вес газобетона в высушенном до постоянного веса состоянии составит 
где Рсух — вес газобетонной смеси, приходящейся на замес в гидратированном состоянии, в г;
Рц —то же, что и в формуле (2);
Рп — то же;
Рд — то же;
Рв — вес гидратной воды, остающейся в газобетоне после сушки до постоянного веса, в г, Рв можно принять равным 15—20% от веса цемента.
Объемный вес свежеотформованного газобетона составит
Объемный вec газобетона в высушенном состоянии будет равен
Для подбора состава газобетона по рассмотренному методу делают серию опытных замесов с различными соотношениями между вяжущими и пуццоланами и с одним, наиболее приемлемым расходам газообразователя. Например, для получения конструктивного газобетона расход газообразователя принимается равный 1—2%, для теплоизоляционного — 3% и более от веса сухой смеси.
Водовяжущее отношение подбирается таким, чтобы консистенция смеси была литой при возможно меньшем его значении.
Полученные образцы после твердения испытываются и определяется их объемный вес и прочность.
ГАЗОБЕТОН НА ПЕРГИДРОЛЕ
Кандидат технических наук П.Д.Кевеш
Инженер Э.Я.Эршлер
1961
|
