перестройки поверхностного слоя жидкости повышается вязкость и механическое упрочнение пленки, окружающей пузырек воздуха. По мере насыщения адсорбционных слоев повышается стабильность пены. Таким образом, пенообразователи должны отвечать следующим требованиям: значительно снижать поверхностное натяжение воды; сохранять устойчивость; обеспечивать высокий показатель кратности; создавать

СибАДИвысокую дисперсность.

В значительной мере указанные свойства приобретают пены, образованные на с нтетических ПАВ. Из большого числа известных

химическ х реагентов в качестве сильных пенообразователей

рекомендуют к пр менению: терпинеолы (смеси ароматических спиртов); алкилсульфаты – RSO4Me; алкилсульфонаты – RSO3Me; алкиларилсульфо-

наты – RC6H5SO3Me.

целью повышен я структурной вязкости жидкости в пленках к ПО

добавляют загуст тели (полиакриломид, карбоксиметилцеллюлозу),

образующ е колло дные растворы. Назначение технических пен – удерживать част цы м нералов в дисперсной системе (пене) до конечного формирован я структуры готового материала (пенобетона).

М нерал зованная пенная суспензия является структурированной дисперсной системой, в которой возникает пространственный каркас из сцепленных между со ой частиц твердой фазы. Под воздействием внешних факторов (температура, время) между частицами возникают силы

различной природы, о еспечивающие прочность готового материала.

2.2. Технология строительных материалов и изделий из неавтоклавного пенобетона

2.2.1. Производство пенобетонных блоков «Сиблок»

Пенобетон в последнее время получил интенсивное развитие как в

нашей стране, так в развитых странах Запада. Преимущество

технологии – возможность использования в заводских условиях конвейерного и кассетного способов получения изделий, а также непосредственно в монолитном домостроении [46].

АО «Новостром» с участием специалистов УкрстромН проект, ХИСИ, НИИЦемент, МАДИ и других разработаны конвейерные технологические линии по производству пенобетонных блоков различных типоразмеров. Часовая производительность установок от 3 до 10 м3 бетона. Серийный выпуск линий организован на базе совместного предприятия «Сиблок» (г. Новороссийск) в виде комплектов высокой заводской готовности, что исключает дополнительную комплектацию на объектах.

42

Принципиальной особенностью линии «Сиблок» является то, что готовая пенобетонная смесь разливается в формы непрерывно движущегося конвейера (рис. 2.1).

СибАДИРис. 2.1. Механизированная линия «Сиблок»:

1 – формовочный конвейер; 2 – пенобетонный смеситель; 3 – дозатор; 4 – пеногенератор; 5, 6 – емкости вяжущего, заполнителя, воды и пенообразователя; 7 – сливная емкость; 8 – автомат-укладчик

За время движения на конвейере смесь схватывается и набирает прочность, достаточную для снятия блоков захватом-манипулятором. Эта основная особенность и определяет специальные требования к вяжущим

материалам, конец схватывания которых должен быть не более 30 мин.

Для получения изделий со средней плотностью 600 – 900 кг/м3 необходимо готовить формовочную смесь с отношением жидкой фазы к сухой смеси Ж/Т = 0,4 – 0,5, при этом водоцементное отношение (В/Ц)

составляет 0,8 выше. Применение в качестве вяжущих обычных

цементов исключается, так как при таких В/Ц конец схватывания достигается через 10 – 15 ч.

Установлено, что способностью, обеспечивающей короткие сроки схватывания при повышенных водотвердых отношениях (В/Т), обладают среднеосновные алюминаты кальция – минералы СА и С12А7 [47, 48].

43

По такому принципу специалистами ХИСИ и Южгипроцемента было предложено вяжущее БТВ–1, где в качестве алюминатной добавки используются обожженная алунитовая порода и каолин (Г.Г. Александров и др.). Аналогичное по механизму действия вяжущее разработано в МАДИ с использованием глиноземистого шлака (И.Б. Удачкин и др.).

В качестве пенообразователей в технологии «Сиблок» применяют

СибАДИтехнология и комплект о орудования для производства пенобетона [98]. На рис. 2.2 показана технологическая схема изготовления пенобетона.

водные растворы ПАВ на основе СДО (ТУ 13–0281078–02–93) или

«Поток–МЗ» (ТУ 38–507–63–98–90) с концентрациями 1 – 3%. Получена кратность пен с ш роким диапазоном от 5 до 20 и различной дисперсностью. Опт мальная кратность составила 10 – 16 с плотностью пен 70 – 100 кг/м3. Эффективность порообразования на низкократных пенах получалась больше, чем на пенах с высокой кратностью. Данное обстоятельство позвол ло существенно снизить В/Т кремнеземвяжущей смеси.

2.2.2. Технология пенобетона «ВНИИстром»

Эта установка позволяет получать конструктивно-теплоизоляционные стеновые блоки плотностью 500 – 700 кг/м3 и теплоизоляционные плиты плотностью 120 – 400 кг/м3. Можно также получать пенобетон для изготовления армированных плит перекрытия плотностью 800 – 1200 кг/м3. Для изготовления крупноразмерных изделий, например, стеновых панелей плотностью 700 – 800 кг/м3 и для использования пенобетона с такой же плотностью при монолитном строительстве для устранения повышенных усадочных явлений в состав пенобетона вводятся гранулы пенопорита, предварительно изготовленные из той же массы пенобетона.

Основными сырьевыми компонентами для изготовления пенобетона служат цемент, кварцевый песок и пенообразователь. В качестве наполнителя могут быть использованы карбонатные пески, получаемые при переработке горных пород, золошлаковые отходы тепловых электростанций другие подобные пески. Кроме того, в состав сырьевых компонентов могут быть введены различные красители для офактуривания стеновых изделий, ускорители твердения пенобетонной массы, пластификаторы и армирующие средства. В качестве пенообразователя могут быть использованы различные органические пенообразователи, получаемые на основании натурального протеина, и синтетические – при производстве моющих средств на различных химических комбинатах.

44

13 – щитовая опалубка монолитного дома; 14 – насос; 15 – готовые стеновые блоки; 16 – готовые плиты перекрытий

Производство изделий из пенобетона можно организовать на действующих заводах ЖБИ и КПД. При этом используются существующие узлы приема, подачи дозирования вяжущих и заполнителей, пропарочные камеры парк форм после их модернизации. Для организации производства конструктивно-теплоизоляционных стеновых блоков плотностью 500 – 700 кг/м3 и мощностью 10 – 15 тыс. м3 в год требуется монтаж на существующих площадях пенобетонной установки, включающей стержневой смеситель, пеногенератор и пенобетоносмеситель.

Кассетную форму на 1 м3 (65 блоков размерами 398х198х188 мм) можно изготовлять на местах с использованием существующих парков

45

форм. В указанных кассетных формах также можно организовать изготовление пенобетонных теплоизоляционных плит плотностью 200 – 400 кг/м3. Возможна организация производства теплоизоляционных плит по резательной технологии. Разработаны проекты таких линий мощностью 20 и 40 тыс. м3 в год. Мультимедийный файл по производству неавтоклавных пенобетонных блоков представлен на сайте по адресу

На установке «Краснодарская ПБ–1» изготовляются стеновые блоки с размерами 390x190x188 мм и средней плотностью до 900 кг/м3. Производ тельность установки составляет 5 м3/ч, установленная мощность – 12 кВт, о ъем одного замеса – 0,25 м3, габаритные размеры – не более 3000x2500x2500 мм, масса – не более 2500 кг.

Для изготовления пено етонных блоков в качестве вяжущего применяется портландцемент марки 500 и выше, а в качестве заполнителя немолотый кварцевый песок или зола-унос ТЭС. ля создания пористой структуры используется пенообразователь на основе вторичных алкилсульфатов натрия, выпускаемый на химическом заводе. В этом случае цементно-песчаный раствор получают в растворосмесителе, расположенном на БСУ завода, и транспортируют в формовочный цех. Отдозированная порция цементно-песчаного раствора загружается в бетоносмеситель принудительного действия, где она перемешивается с дополнительным количеством воды. Затем в пенобетоносмеситель с использованием датчика времени подают пену, полученную в пеногенераторе, смесь продолжают перемешивать до получения однородной ячеистобетонной смеси (рис. 2.3).

В пеногенераторе раствор пенообразователя и воздух от компрессора подаются в камеру предварительного смешивания перпендикулярно друг другу. В результате механического воздействия происходит предварительное усреднение этих двух потоков. При этом наблюдается интенсивное образование пеновоздушной смеси, которая направляется в основную часть аппарата, где происходит дробление пенных пузырьков и их стабилизация. На выходе из пеногенератора получается мелкодисперсная, однородная и устойчивая пена с плотностью 65 – 70 кг/м3, которая

46

позволяет применять немолотый кварцевый песок, что существенно упрощает технологический процесс.

СибАДИРис. 2.3. Линия по производству пенобетонных блоков:

1 – растворосмеситель на БСУ; 2, 4 – дозаторы; 3 – пенобетоносмеситель; 5 – емкость для пенообразователя; 6 – датчик

Готовая смесь с помощью винтового насоса разливается в формы, позволяющие производить распалубку поэтапно. Форма состоит из

поддона, бортов разделительных элементов для создания

формообразующих ячеек, причем один борт неподвижно закреплен на поддоне, а второй установлен с возможностью поворота относительно поддона. Ячеистобетонная смесь заливается без вибрации в ячейки с последующим разравниванием поверхности.

Формы, заполненные ячеистобетонной смесью, направляются в камеру тепловлажностной обработки или выдерживаются в естественных условиях. В последнем случае в состав массы вводится комплексная добавка-ускоритель твердения, благодаря которой изделия набирают распалубочную прочность в течение нескольких часов, в результате отпадает необходимость в затратах тепла на пропарку изделий.

47