| Приготовление замесов и формование образцов. После расчета исходного состава приступают к приготовлению замесов с целью выявления оптимального В/Т. Для этого готовят 5 замесов из исходного состава, отличающихся друг от друга В/Т на ±0,02 и ±0,04. Из каждого замеса формуют три образца.
В этих и последующих замесах определяют плотность раствора (ρр, кг/л), контролируют его температуру (при изготовлении газобетона), а также определяют среднюю плотность ячеистой смеси (ρя, кг/л). По полученным значениям ρр и ρя в каждом замесе вычисляют фактическую величину пористости, создаваемую порообразователем:
где Рп—расход порообразователя на 1 л ячеистого бетона (для газобетона этой величиной можно пренебречь), кг.
Водотвердое отношение состава, не имеющего осадки, после его поризации и показавшего наибольшую величину Пг, принимают за оптимальное.
Для выявления оптимальной температуры раствора (при подборе состава газобетона) готовят еще пять замесов с оптимальным В/Т, изменяя температуру раствора в пределах ±3 и ±7° С от исходной (40° С).
Оптимальное соотношение между кремнеземистым компонентом и вяжущим веществом находят изменением числа С, приготавливая пять замесов по данным табл. 12 с оптимальными значениями В/Т, и температуры раствора.
Расход порообразователя для этих замесов уточняют путем умножения расчетного расхода его (по исходным величинам α и К) на поправочный коэффициент К', вычисляемый из соотношения требуемой пористости (Пг) к пористости, фактически получившейся в замесе, по которой принято оптимальное В/Т и оптимальная температура.
Из каждого замеса формуют 3—6 образцов размером 7X7X7 или 10 X 10 X 10 см.
Перед формованием образцов необходимо хорошо очистить и смазать формы, а при формовании газобетонных образцов еще и подогреть их до температуры 40—45° С.
Степень заполнения форм газобетонной смесью устанавливают расчетом по массе или по объему. В первом случае определяют массу газобетонной смеси (mCM), укладываемой в форму:
где Vф — объем формы, л.
Во втором случае определяют высоту заливки (h) в долях или в процентах по высоте формы h=1,1(1—Пг).
Пенобетонную смесь приготовляют в следующем порядке. В пеновзбиватель лабораторной пенобетономешалки вливают приготовленный заранее водный раствор пенообразователя в количестве 5—6% от объема барабана пеновзбивателя и включают мотор. Время взбивания пены обычно не превышает 5—6 мин. Затем отвешивают определенное расчетом количество пены и вводят его в раствор при непрерывном перемешивании, которое заканчивают после получения однородной массы.
Среднюю плотность пеномассы (ρя) определяют путем взвешивания ее в сосуде емкостью 0,5—1 л.
Газобетонную смесь готовят следующим образом. Сначала приготавливают водно-алюминиевую суспензию по методике, указанной выше. Затем полученную водноалюминиевую суспензию вводят в уже приготовленный раствор при непрерывном перемешивании массы в течение 2—2,5 мин.
Для определения средней плотности газобетонной смеси производят ее укладку в заранее подготовленные сосуды кубической формы и емкостью 0,5—1 л на высоту, определенную предварительным расчетом.
После окончания вспучивания, примерно через 1 ч, ножом или металлической линейкой удаляют избыток вспученной массы (горбушку), взвешивают сосуды с оставшейся массой и вычисляют ее среднюю плотность.
Тепловлажностная обработка образцов из ячеистого бетона. После формования образцы выдерживают при температуре 20—25° С в течение 6—8 ч для пенобетона и 4—6 ч — для газобетона, после чего производят их тепловлажностную обработку в лабораторном автоклаве или в пропарочной камере.
Общий цикл автоклавной обработки складывается из трех периодов: I — подъем температуры и давления; II — изотермическая выдержка при максимальных температуре и давлении; III — снижение давления до атмосферного.
Рекомендуемые режимы автоклавной обработки образцов: 1) для теплоизоляционного ячеистого бетона средней плотности до 500 кг/м3 — 3 + 8 + 3 ч при максимальном давлении пара 0,9 МПа и 3 + 6 + 3 ч при 1,3 МПа; 2) для теплоизоляционно-конструктивного бетона со средней плотностью более 500 кг/см3 — 6 + 8 + 6 ч при давлении 9 МПа и 6 + 6 + 6 при давлении 13 МПа.
Режим пропаривания при атмосферном давлении обычно принимают следующий: подъем температуры от 30 до 90° С — 3 ч; изотермическая выдержка при 90° С — 14 ч и снижение температуры до 50° С — 2 ч.
Испытание образцов и расчет окончательного состава ячеистого бетона. После автоклавной обработки образцы вынимают из форм, сушат при температуре 105— 110° С до постоянной массы и испытывают (определяют среднюю плотность и предел прочности при сжатии). При испытании на прочность образцов размером 7X7X7 см необходимо полученные результаты привести к показателям образцов с размером ребра 10 см путем умножения числового значения предела прочности образца с ребром 7 см на поправочный коэффициент, который в данном случае будет равен 0,9.
Результаты работы по подбору состава ячеистого бетона рекомендуется записывать по следующей форме:
Состав шихты, при котором образцы показали наибольшую прочность, но не менее заданной, принимают за оптимальный.
Для расчета окончательного расхода материалов на 1 м3 или на один замес для получения ячеистого бетона заданной средней плотности необходимо уточнить принятые при расчете исходные величины К, W, Кс и α.
Выход пор (К) для пенообразователя находят из отношения объема пены к ее массе, а выход пор газообразователя не уточняют.
Удельный объем сухой смеси (W) находят по средней плотности раствора и водотвердому отношению
Коэффициент увеличения массы сухой смеси за счет связанной воды (Кс) уточняют по фактическим значениям ρсух и ρя
где mп—расход порообразователя в кг на 1 л ячеистого бетона (для газобетона этой величиной пренебрегают).
Коэффициент использования порообразователя (а) находят по фактическим величинам Пг, К и V путем расчета
Пример расчета состава ячеистого бетона. Требуется получить ячеистый бетон с применением смешанного (цементно-известкового) вяжущего со средней плотностью 500 кг/м3 с возможно большей прочностью. Объем 1 замеса — 10 л.
Исходные материалы; портландцемент марки 500, молотая известь-кипелка активностью 70%, зола-унос (ρуд = 2,06 г/см3), порообразователь — алюминиевая пудра или КИСК, поверхностно-активное вещество — мылонафт, замедлитель скорости гидратации извести-кипелки — молотый двуводный гипс.
1. Пользуясь соответствующими формулами, подсчитываем расход материалов на 1 замес с учетом следующих исходных величин: Кс = 1,1; С=1,5 и п = 0,5.
По табл. 15 находим, что расплыв массы (текучесть раствора) должен быть равен 30 см. Опытным путем устанавливаем, что такая текучесть раствора имеет место при В/Т = 0,64.
По табл. 16 находим, что при применении данных материалов W = 0,48 л/кг; для газобетона К=1,39 л/г, а для пенобетона К = 18 л/кг, или 0,018 л/г; α = 0,85.
Установив эти величины, производим расчет расхода материалов:
Пористость, которую необходимо создать с помощью порообразователя для получения заданной средней плотности ячеистого бетона:
Зная пористость, определяем расход порообразователей: алюминиевой пудры
мылонафтана для приготовления водно-алюминиевой суспензии:
водного раствора пенообразователя (пены) для пенобетона:
2. Готовим пять замесов с В/Т, равным 0,60; 0,62; 0,64; 0,66 и 0,68. Допустим, что В/Т = 0,64 оказалось оптимальным.
Приготовив еще пять замесов с различной температурой, определяем, что при температуре 40° С наблюдалось максимальное вспучивание массы.
3. С целью установления оптимального соотношения между кремнеземистым компонентом и вяжущим веществом готовим пять замесов при В/Т = 0,64 и при температуре раствора 40° С, при этом принимаем величину С в следующих пределах: 1,0, 1,25; 1,5; 1,75; 2,0.
Предположим, что после испытания образцов на прочность состав с С= 1,5 показал наибольшую прочность.
4. По фактическим значениям после проведения соответствующих измерений уточняем величины W, Кс и а.
Допустим, что фактические замеры показали, кг/л:
Поскольку ячеистый бетон получился тяжелее заданного, то в его состав необходимо внести коррективы.
Величину удельного (абсолютного) объема сухой смеси (W) уточняем по фактической плотности раствора:
Фактически полученную пористость (Пг) рассчитываем по фактической плотности раствора и по средней плотности полученной ячеистой смеси за вычетом массы пенообразователя, т. е. если средняя плотность пенобетонной смеси равна 0,808, то без учета массы пенообразователя она будет равна 0,808—0,333 = 0,775.
 — для пенобетона (газобетона).
Затем уточняем коэффициент использования порообразователя. Определяем а для газобетона, для чего предварительно вычисляем фактический объем газобетонной смеси по ее массе и средней плотности:
Тогда коэффициент использования порообразователя (ПАК-3)
Определяем а в пенобетоне, предварительно вычислив объем пенобетонной смеси без учета объема пены:
Уточняем величину коэффициента связанной воды
5. По уточненным значениям Кс, W, Пг и α производим окончательный расчет расхода порообразователей.
Требуемая величина пористости составит
Расход ПАК-3 на 1 замес по уточненным данным
Расход рабочего раствора КИСК по уточненным данным
Окончательные данные по составу ячеистого бетона рекомендуется записывать по следующей форме:
ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ ПО ТЕХНОЛОГИЯМ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ
Ю.П.ГОРЛОВ
1982 |
