Висновок

В результаті досліджень закономірностей армування виробів з ніздрюватих бетонів дисперсним волокном можна виділити позитивні та негативні сторони даного процесу.

До позитивних сторін відносяться:

1. При невеликих значеннях граничного напруження зсуву значно збільшується пластична в’язкість газобетонної суміші, що призводить до зменшення значень пластичності.

2. Підвищення в’язкості суміші сприяє збільшенню тиску газу в порах, що може привести або до формування поліедричних пор з мінімальною товщиною міжпорових перегородок, або до ущільнення часток в міжпорових перегородках, тобто створюються передумови до появи стисненого стану при гідратації цементу.

3. При отриманні фіброгазобетону з середньою густиною 300-400 кг/м³ необхідно вводити 0,5-1,5 % (мас.) волокон від маси цементу або твердої фази.

4. При отриманні фіброгазобетону з середньою густиною 500-900 кг/м³, внаслідок збільшення товщины міжпоровых перегородок, можна вводити більшу кількість волокон, що призведе до збільшення міцнісних характеристик, незважаючи на збільшення в’язкості суміші.

5. Руйнування звичайного газобетону – крихке; присутність волокон змінює характер руйнування за рахунок збільшення частки пластичних деформацій, збільшується міцність на розтяг при згині.

6. Присутність волокон в газобетонній суміші стабілізує (підвищує) стійкість процесу поризації, запобігає усадочним явищам.

7. За рахунок меншої істинної густини волокон порівняно з цементом, піском та іншими мінеральними наповнювачами, збільшується об’ємний вміст твердої фази.

Поряд зі значним позитивним ефектом при використанні дисперсного армування можна відмітити деякі негативні сторони даного процесу:

1. При отриманні фіброгазобетону з густиною 300-400 кг/м³ необхідно збільшувати вміст рідкої фази для зниження в’язкості суміші та більш рівномірного розподілу волокон по об’єму.

2. При підвищенні вмісту води в газобетонній суміші будуть переважати процеси гідратації цементу, які призводять до утворення значних кількостей первинних, слабозакристалізованих гідросилікатів кальцію, що негативно відбивається на міцності міжпорових перегородок і самих газобетонних виробів.

3. Надлишок води викликає необхідність зв’язування її в еттрингіт, на утворення якого потрібно 25 молів води.

4. Введення значної кількості волокон до складу газобетонної суміші утруднює процес поризації внаслідок збільшення значень граничного напруження зсуву та пластичної в’язкості.

Таким чином, результати проведених досліджень свідчать про те, що дисперсне армування поризованих бетонів є одним з найбільш ефективних напрямків підвищення їхніх фізико-механічних характеристик. Застосовані методи планування і математичної статистики при оцінці фізико-механічних характеристик фіброгазозолобетонів, запропонованих технічних та технологічних прийомів і способів підтверджують адекватність розрахункових величин та експериментальних даних.

В процесі досліджень встановлено ефективність використання целюлозних волокон для формування якісної структури та покращенняя властивостей ніздрюватих бетонів, вивчено вплив розмірів волокнистих часток на швидкість формування кластерних агрегатів в газонаповнених дисперсних системах.

Досліджено особливості приготування фіброгазобетонної суміші і формування виробів.

Експериментально встановлено, що при дисперсному армуванні газобетонів целюлозними волокнами відбувається зміна порової структури. Ця зміна полягає в підвищеннні щільності міжпорових перегородок і однорідності пор по об’єму матеріалу. Ефективне покращення порової структури має місце при армуванні газобетону до 0,2% від маси твердих складових.

На основі даних щодо структури фібробетонів і закономірностей її формування визначено вимоги до технології виготовлення виробів та розроблено можливі шляхи її реалізації в рамках існуючого виробництва за умови оптимізації параметрів технологічного процесу.

В лабораторних умовах ДП «НДІБМВ» та в умовах діючого виробництва випущено та досліджено фібробетон автоклавного тверднення з застосуванням волокон чистої нерозчинної целюлози, що має покращені, порівняно з аналогами, фізико-механічні характеристики.

Підтверджено ефективність використання целюлозних волокон для формування якісної структури та покращенняя властивостей ніздрюватих бетонів.

Досліджено особливості приготування фіброгазобетонної суміші і формування виробів.

Визначено вимоги до технології виготовлення виробів та розроблено шляхи її реалізації в рамках існуючого виробництва за умови оптимізації параметрів технологічного процесу.

Розроблений та досліджений фібробетон автоклавного тверднення з застосуванням волокон чистої нерозчинної целюлози має покращені, порівняно з аналогами, фізико-механічні характеристики.

Дисперсно армований целюлозними волокнами ніздрюватий фібробетон автоклавного тверднення характеризується підвищеними значеннями міцності на стиск (3,67 МПа), міцності на розтяг при вигині (1,32 МПа) при зниженому значенні середньої густини (388,2 кг/м³) та може бути віднесений до конструкційно-теплоізоляційних ніздрюватих бетонів згідно з класифікацією, наведеною в ДСТУ Б В.2.7-45:2010. За показниками міцності на стиск розроблений ніздрюватий бетон задовольняє вимогам ДСТУ Б В.2.7-137:2008 до бетону стінових блоків.

На основі проведеного аналізу особливостей сучасних технологій виробництва ніздрюватобетонних виробів з підвищеними фізико-механічними та фізико-технічними показниками розроблено типовий технологічний регламент виробництва виробів з дисперсно армованого ніздрюватого бетону автоклавного тверднення з урахуванням вітчизняного та зарубіжного досвіду, що допоможе діючим підприємствам та тим, що будуються, визначити, підтримувати та контролювати основні технологічні параметри виробництва ніздрюватого бетону.

На основі даного типового технологічного регламенту підприємства повинні розробляти власний регламент на конкретне виробництво з урахуванням особливостей сировинної бази, обладнання, особливостей технології виробництва тощо.

Типовий технологічний регламент допоможе підприємствам, що спеціалізуються на виробництві ніздрюватобетонних виробів правильно організувати технологічний процес виробництва та ефективно його контролювати на всіх стадіях для унеможливлення збоїв та браку.

Застосування при виробництві ніздрюватого бетону дисперсного армування целюлозною фіброю дозволить знизити витрати на виробництво продукції за рахунок:

• зниження В/Т на 10 %;

- зниження питомих витрат в’яжучого на 1 м³ суміші при збереженні фізико-механічних характеристик;

• скорочення терміну набору пластичної міцності.

Результати проведених досліджень свідчать про те, що дисперсне армування газобетонів автоклавного тверднення є одним з найбільш ефективних напрямків підвищення їхніх фізико-механічних характеристик.

Впровадження результатів розробки на діючих та нових підприємствах дозволять знизити матеріало- та енергоємкість процесу виробництва та продукції порівняно з традиційними: собівартість 1 м³ продукції на 10%, а енерговитрати – на 5%.

За результатами розробки подано заявку на одержання патенту України на винахід «Сировинна суміш та спосіб одержання дисперсно армованого ніздрюватого бетону» (Рішення Державного департаменту інтелектуальної власності України № 5534/3А/10 від 03.12.2010 про встановлення дати подання заявки № а2010 14087 26.11.2010).