405

Синерезис – это самопроизвольное уменьшение объема пены, сопровождающееся выделением значительного количества жидкой фазы.

Корректирующие добавки.

Вкачестве добавок, ускоряющих твердение бетона, применяют сернокислыйалюминий Al2(SO4)3 и хлористыйкальцийCaCl2 (ГОСТ450– 77).

Вкачестве добавок – стабилизаторов структуры поризованной массы

используются гипсовый камень (ГОСТ 4013 – 82), жидкое стекло R2O n H2O (ГОСТ 13078 – 81 “Жидкое стекло натриевое” и ГОСТ 18958 – 73 “Стекло жидкое калиевое”).

Вода, применяемая для получения ячеистого бетона, должна удовлетворять требованиям ГОСТ 23732 – 79. Водородный показатель воды составляет 4 – 9 единиц.

Лабораторная работа № 1

ГАЗОБЕТОН

Цель работы – выявить влияние расхода и вида газообразователя на основные свойства кремнеземвяжущей смеси и газобетона.

Приборы и оборудование:

вискозиметр Суттарда;

чаша и лопатка замеса;

цилиндры стеклянные вместимостью 250 мл из прозрачного бесцветного стекла (внутренний диаметр 36 – 40 мм) по ГОСТ 1770;

мерный стеклянный цилиндр вместимостью 1000 мл;

весы по ГОСТ 29329 или ГОСТ 24104 – 88;

весы лабораторные электронные ВЛА;

формы с размером ребра 100 мм;

штангенциркуль по ГОСТ 166 – 80;

гидравлический пресс с максимальным усилием 50 – 250 кН (5 – 25 тс) по ГОСТ 8905 – 82;

Порядок выполнения работы

Преподаватель делит студентов на три – четыре бригады. Каждая бригада получает индивидуальное задание на изготовление образцов из газобетона с использованием различных видов газообразователя (алюминиевой пудры, газопасты и др.) или с различным расходом (300, 500, 700 и 900 г на м3 газобетонной смеси).

Выполнение работы проходит в следующей последовательности:

1)выбор оптимального соотношения кремнеземистого компонента к вяжущему и водотвердого отношения;

2)расчет состава газобетона;

10

3)изготовление образцов из газобетона;

4)определение высоты вспучивания газобетонной смеси;

5)определение размера образцов, их массы, плотности и испытание на предел прочности при сжатии;

6)определение водопоглощения;

7)определение водостойкости.

Исходные данные для расчета и подбора состава газобетона

задаются преподавателем.

1.Rб – требуемая марка газобетона, кг/см2.

2.ср – средняя плотность газобетона в сухом состоянии, кг/м3.

3.Характеристика сырья (вяжущее, кремнеземистый компонент).

4.Способ формования.

5.Условия твердения бетона.

1. Выбор оптимального соотношения кремнеземистого компонента к вяжущему и водотвердого отношения

Значение отношения кремнеземистого компонента к вяжущему в смеси С принимается по табл. 3 в зависимости от вида вяжущего и способа твердения.

Для получения оптимального отношения кремнеземистого компонента к вяжущему рекомендуется приготовить и испытать не менее трех составов бетона при различных С. По результатам испытания образцов, приготовленных из этих 3-х – 5-ти составов, уточняется значение С, обеспечивающее заданную плотность бетона при наибольшей его прочности.

После принятия значений С определяют водотвердое отношение (В/Т), обеспечивающее заданную текучесть растворной смеси, удовлетворяющую требованиям табл. 4 с учетом температуры смеси в момент выгрузки

(табл. 5).

11

В/Т (отношение объема воды затворения к массе твердых веществ) ориентировочно может быть принято: а) при литьевой технологии 0,5 – на цементном вяжущем; 0,5…0,55 – на извести; 0,45…0,5 – на смешанном вяжущем; на песке – 0,5; на золе – 0,6; б) при вибротехнологии В/Т

12

принимается равное 0,3 и 0,4, если в качестве кремнеземистого компонента применяются соответственно песок и зола.

Для определения В/Т опытным путем необходимо брать навеску сухих компонентов 400 г, в том числе вяжущего – 400 / (С + 1) г, кремнеземистого – 400 * С / (С + 1) г, после чего В/Т определяется с помощью вискозиметра Суттарда, стремясь получить текучесть смеси, установленную в табл. 4.

2. Расчет состава газобетона

Пористость бетонной смеси, которая должна быть создана

где ср – плотность бетона в высушенном состоянии, кг/л; Кс – коэффициент увеличения массы в результате твердения за счет химически связанной воды (для расчета принимают Кс = 1,1); Vуд – удельный объем сухой смеси (л/кг) определяется по табл. 6 или опытным путем и рассчитывается по формуле

где ф.р – фактическая плотность раствора, кг/л.

Таблица 6

Исходные значения Vуд для расчета состава ячеистого бетона на различных видах вяжущего и кремнеземистого компонента

где Пр – пористость газобетона; V – заданный объем газобетона, л; α – коэффициент использования газообразователя (для расчета принимают α = 0,85); К – коэффициент выхода пор (для расчета принимают при

использовании алюминиевой пудры при температуре растворной смеси

40 0С, К = 1390 л/кг).

13

Расход сухих компонентов бетона определяют по формуле

где Рсух – масса сухих компонентов, кг, на заданный объем, л, газобетона;ср – заданная средняя плотность газобетона в сухом состоянии, кг/л.

Расход вяжущего вещества

где Ри – масса извести, содержащей 100% CaO, кг; Риф – масса извести с фактическим содержанием CaO, кг; Аф – фактическое содержание CaO в извести (70, 80, 90 % соответственно для 3, 2 и 1-го сортов извести).

Расход кремнеземистого компонента

газобетономешалки, равный 0,6 – 0,8; р – средняя плотность раствора, равная 1,4 т/м3.

После расчета расхода материалов на 1 м3 газобетона рассчитывается дозировка компонентов на пробный замес. Объем замеса принимается в зависимости от размера образцов, которые предполагается формовать.

Расчет расхода материалов на пробный замес (кг) проводится по

где Рго.з, Рвяж.з, Рц.з, Ри.з, Рк.з, Рв.з – масса газообразователя, вяжущего, цемента, извести, кремнеземистого компонента и воды, кг; Рго, Рвяж, Рц, Ри, Рк, Рв – масса газообразователя, вяжущего, цемента, извести,

14

кремнеземистого компонента и воды на 1 м3 газобетона, кг; Vз – принятый объем пробного замеса, л.

Результаты расчета составов газобетона заносятся в табл. 7.

3.Приготовление образцов из газобетона

3.1.Приготовление водно-алюминиевой суспензии

Для приготовления водно-алюминиевой суспензии смешивают непрокаленную алюминиевую пудру марок ПАП – 1 или ПАП – 2 с водным раствором поверхностно-активного вещества.

Смешивание производят в следующем порядке: в сосуд засыпают необходимое для одного замеса количество пудры, затем засыпают поверхностно-активное вещество (сульфанол, канифольное мыло, стиральный порошок и т.д.) в количестве 5% (из расчета на сухое вещество) от массы алюминиевой пудры и необходимое количество воды. Затем перемешивают в течение 2 – 3 мин, после чего водно-алюминиевая суспензия готова для смешивания ее с растворной частью.

3.2.Изготовление образцов из газобетона

Вгазобетономешалку заливается вода в количестве 70 % от расчетной, предварительно подогретая до 80 ОС, и засыпается при перемешивании необходимое количество кремнеземистого компонента. По истечении минутного перемешивания к кремнеземистому раствору добавляют приготовленную заранее водно-алюминиевую суспензию с остатком подогретой воды и перемешивают еще 2 мин, затем добавляют необходимое количество вяжущего, после чего раствор перемешивают еще

1 – 2 мин.

Температура раствора должна быть в пределах 35 – 40 ОС. Высоту заливки газобетонной смеси в формы ориентировочно осуществляют на

где h0 – высота бортов формы; с, р – средняя плотность соответственно газобетона и растворной смеси; Кг – коэффициент, учитывающий высоту горбушки, принимается равным 1,1 при литьевой технологии и 1,05 при вибрационной технологии формования.

После трех-четырехчасовой выдержки срезаются “горбушки”, и формы с газобетонной смесью подвергают тепловлажностной обработке в пропарочных камерах или в автоклавах либо выдерживают в нормальновлажностных условиях в течение 28-ми суток.

Пропаривание ведется по режиму:

подъем температуры до 80 ОС ……………. 4 ч; изотермический прогрев при 80 ОС ……… 6 ч; спуск температуры до 20 ОС ……………… 4 ч.

В автоклаве запарка проводится по режиму:

подъем давления до 0,8 МПа ……………... 3 ч; выдержка при давлении 0,8 МПа ..……….. 6 ч; спуск давления до атмосферного ..……….. 3 ч.

4. Определение высоты вспучивания газобетонной смеси

После предварительной выдержки необходимой для набора пластической прочности газобетонной смеси и срезки “горбушки” высоту вспучивания (%) определяют по следующей формуле

H = (hг * 100 / hф) - 100, (19)

где hг – высота вспучивания газобетонной массы, см; hф – высота формы, см.

5. Определение предела прочности при сжатии

Определение физико-механических свойств ячеистых бетонов производится в соответствии с ГОСТ 10180, ГОСТ 12730.1 или ГОСТ 17623. Свойства ячеистого бетона устанавливаются на основании

производят на шести образцах-кубах или образцах-цилиндрах. Образцы высушивают до постоянной массы, охлаждают, подшлифовывают опорные поверхности и испытывают на сжатие на гидравлическом прессе. Испытание образцов на сжатие производят в положении, соответствующем работе изделия в конструкции. Сжимающая сила должна быть направлена перпендикулярно заливке бетонной смеси при горизонтальном формовании и параллельно или перпендикулярно – при вертикальной заливке, в зависимости от работы изделия в конструкции.

16

Давление на образец должно возрастать равномерно со скоростью 2 – 3 кг/см2 в секунду до его разрушения.

Предел прочности ячеистого бетона при сжатии (МПа) вычисляют с точностью до 0,1 МПа по формуле

Rсж = (F / Sобр) * 0,098, (20)

где F – разрушающая нагрузка, кг; Sобр – площадь образца, см2.

Предел прочности при сжатии определяют как среднеарифметическое результатов определения нескольких образцов.

6. Определение водопоглощения образцов из газобетона

Метод основан на определении разности массы образцов до и после насыщения их водой. Высушенные до постоянной массы образцы из газобетона взвешивают и погружают в воду на 3 суток, определяя их массу через каждые сутки.

Водопоглощение образцов по истечении каждых суток (Wпогл) в процентах по массе вычисляют по формуле

где m, m1 – массы образцов соответственно насыщенного водой и сухого, г. Водопоглощение определяют как среднеарифметическое результатов

определения нескольких образцов.

7. Определение водостойкости

Водостойкость – способность материала сохранять прочностные характеристики в водонасыщенном состоянии, характеризуется коэффициентом размягчения.

Для определения водостойкости используются образцы, которые прошли испытание на водопоглощение. После взвешивания образцы испытываются на прочность при сжатии. Коэффициент размягчения определяется как отношение прочности образцов при сжатии в насыщенном водой состоянии к прочности образцов при сжатии в сухом состоянии:

где Rсж. нас – прочность образцов в насыщенном состоянии, МПа; Rсж. сух – прочность образцов в сухом состоянии, МПа.

По результатам испытаний образцов из газобетона строятся зависимости водопоглощения от времени выдерживания образцов в воде, средней плотности и предела прочности при сжатии от вида или расхода газообразователя. Полученные данные заносятся в табл. 8.

17

В заключение делаются выводы о влиянии вида газообразователя или его расхода на основные свойства кремнеземвяжущей смеси и образцов из газобетона, дается их сравнительная оценка.

Лабораторная работа № 2

ПЕНОБЕТОН

Цель работы – выявить влияние водотвердого отношения, вида пенообразователя и кремнеземистого компонента на основные свойства кремнеземвяжущей смеси и пенобетона.

Приборы и оборудование:

вискозиметр Суттарда;

чаша и лопатка замеса;

мерные стеклянные цилиндры вместимостью 500 и 1000 мл;

весы по ГОСТ 29329 или ГОСТ 24104 – 88;

формы с размером ребра 100 мм;

штангенциркуль по ГОСТ 166 – 80;

гидравлический пресс с максимальным усилием 50 – 250 кН (5 – 25 тс) по ГОСТ 8905 – 82;

Порядок выполнения работы

Преподаватель делит студентов на три – четыре бригады. Каждая бригада получает индивидуальное задание на изготовление образцов из пенобетона с использованием различных видов пенообразователей (БелПор–1Ом, Неопор, ПБ – 2000 и др.), кремнеземистых компонентов

18

(кварцевый, керамзитовый пески и др.) или с различным водотвердым отношением (от 0,35 до 0,5 с шагом 0,05).

Выполнение работы осуществляется в следующей последовательности:

1)выбор оптимального соотношения кремнеземистого компонента к вяжущему веществу;

2)определение диаметра расплыва смеси;

3)расчет состава пенобетона;

4)изготовление образцов из пенобетона;

5)определение размера образцов, их массы, плотности и испытание на предел прочности при сжатии;

6)определение общей пористости образцов из пенобетона.

В задании для расчета и подбора состава пенобетона должны быть указаны:

1.Rб – требуемая марка пенобетона, кг/см2.

2.ср – средняя плотность пенобетона в сухом состоянии, кг/м3.

3.Характеристика сырья (вяжущее, кремнеземистый компонент).

4.Способ формования.

5.Условия твердения бетона.

1. Выбор оптимального соотношения кремнеземистого компонента к вяжущему веществу

Значение отношения кремнеземистого компонента к вяжущему в смеси С принимают по табл. 3 в зависимости от вида вяжущего и способа твердения.

Для получения оптимального состава пенобетона рекомендуется приготовить и испытать не менее трех составов бетона при различных С. По результатам испытания образцов, приготовленных из этих 3-х – 5-ти составов, уточняется значение С, обеспечивающее заданную плотность бетона при наибольшей его прочности.

2. Определение диаметра расплыва смеси

Для определения диаметра расплыва смеси необходимо брать навеску сухих компонентов равную 400 г. Расход вяжущего вещества (г) находится по формуле

где Т – суммарный расход сухих компонентов, г.

19