колодцевая кладка стен с последующей заливкой внутреннего слоя изоляционным бетоном особо малой плотности.

Второй класс (плотность 500 – 1200 кг/м3) – пенобетон, который целесообразно применять в стенах, состоящих из лицевого кирпича или другого стенового материала и внутреннего слоя из пенобетона. В этом варианте применяется съемная или несъемная опалубка для заливки

СибАДИпенобетонной смеси.

2.5. Современные технологии производства строительных материалов и изделий из пенобетона

Перспект вными способами повышения теплотехнических и эксплуатац онных характеристик стеновых изделий является получение двухслойных ограждающих конструкций с различной плотностью и прочностью по сечен ю, изготавливаемых в период их формования на технолог ческ х л н ях. Здесь можно выделить следующие направления: формирован е стеновых локов из бетонов различных групп и соответственно разл чной плотности; изготовление пенобетонных изделий с крупным пор стым заполнителем при регулировании плотности по сечению дифференцированным вибрированием; получение ячеистобетонных изделий с форсированным режимом порообразования [7].

2.5.1. Производство двухслойных стеновых блоков из бетонов различной плотности

В Самарской архитектурно-строительной академии были проведены исследования по созданию 2-слойных изделий при совмещении в них пенокерамзитобетона [54, 55].

Предлагаемая линия может быть привязана как цех действующего завода по производству сборного железобетона или автономное предприятие. Формование осуществляется «лицом вниз». Нижний несущий слой изготовляется из конструкционно-теплоизоляционного керамзитобе-тона (КБ), а верхний – из пенобетона (ПБ). Нижний слой формуется из керамзитобетонной смеси жесткостью 20 – 30 с, подвергается виброуплот-нению, при необходимости армируется, затем укладывается слой пенобетонной смеси. После схватывания цемента изделие подвергается пропариванию (рис. 2.15).

По такой технологии можно получать двухслойные стеновые материалы, обладающие мелкой равномерной пористостью и высокими эксплуатационными показателями (табл. 2.2). В процессе изготовления пенобетон, обладающий высокой подвижностью, проникает в поверхностные слои керамзитобетона на 1 – 2 см, что обеспечивает

59

60

который находится в пределах 270 – 310 г/м3 пеногазобетона. При расходе 300 г средняя плотность пеногазобетона равна 414 кг/м3, предел прочности при сжатии – 1,3 МПа, что на 19,8 и 10,5% выше, чем соответственно при расходе 450 и 600 г алюминиевой пудры (табл. 2.3). При таких показателях порообразователей при общей пористости 81,3 – 82,8% достигается мелкая равномерно распределенная пористость в диапазоне радиусов пор

С учетом последовательного использования в технологии пеногазобетона, пено- и газообразователей выполнена корректировка расхода порообразователей при расчете состава пеногазобетона. Установлено, что доля вклада механического способа порообразования в объем общей пористости пеногазобетона составляет 60 – 65%, а химического – 35 – 40% при оптимальных параметрах приготовления пеногазомассы.

Для технологического согласования процессов газовыделения и пенообразования определялась оптимальная температура воды затворения. Установлено, что оптимальной является температура воды затворения в интервале 21 – 25 . При повышении или снижении температуры у пеногазобетонных образцов наблюдается повышение величины средней плотности. Это объясняется тем, что при более низкой температуре воды процесс газообразования происходит значительно медленнее, в результате чего нарастание вязкопластичных свойств смеси происходит раньше, чем заканчивается газообразование. При более высокой температуре по отношению к оптимальной, наоборот, вспучивание смеси и образование горбушки происходит более интенсивно, вспучивание смеси начинается через 40 – 50 с, но при этом происходит разрушение технической пены.

62

С учетом применения двухстадийной технологии приготовления ячеистобетонной смеси изучалось влияние технологической последовательности ее приготовления на свойства формовочной массы и пеногазобетона. Были рассмотрены следующие принципиально возможные варианты приготовления смеси: растворная смесь + Al-суспензия + пена; Al-суспензия + пена + растворная смесь; растворная смесь + пена + Al-

СибАДИсуспензия. Установлено, что оптимальной является схема: растворная смесь + пена + Al-суспензия. При такой технологии получен пеногазобетон со средней плотностью 410 кг/м3, что на 23 – 29% меньше, чем при других способах.

Цемент Вода

Рис. 2.16. Технологическая схема производства пеногазобетона:

1 – ленточный транспортер; 2 – загрузочная воронка; 3 – расходные бункера кремнеземистых компонентов смеси; 4 – фильтры; 5 – циклон; 6 – расходный бункер цемента; 7 – шнековый питатель; 8 – дозатор цемента; 9 – переходная воронка от дозатора цемента; 10 – дозатор кремнеземистого компонента; 11 – загрузочная воронка; 12 – емкость для воды; 13 – емкость для пенообразователя; 14 – емкость для алюминиевой суспензии; 15 – дозатор воды; 16 – дозаторы пенообразователя и алюминиевой суспензии; 17 – пеногенератор; 18 – бетоносмеситель принудительного действия; 19 – воронка выдачи пеногазобетона; 20 – бункер-накопитель; 21 – раздаточный бункер

63

Разработанная технология приготовления пеногазобетонной смеси, заключающаяся в перемешивании растворной части с технической пеной и дальнейшем перемешивании с алюминиевой суспензией, позволяет обеспечить высокий уровень общей и дифференциальной пористости и снизить при этом величину средней плотности пеногазобетона на 20 – 30%, теплопроводности – 40 – 48%, а усадку – 30 – 40% по сравнению

прочности пор зованной массы, что позволяет получать пеногазобетон со средней плотностью 320 – 350 кг/м3 [7].

На базе экспер ментальных и теоретических положений разработана технолог ческая схема производства пеногазобетона, предусматривающая двухступенчатый способ подготовки пеногазобетонной смеси (рис. 2.16).

2.5.3. Про зводство пено етона способом одностадийного тур улентно-кавитационного перемешивания

Фирма «Фи ро етон» (Москва) разработала технологию и оборудование по производству высокоэффективных пенобетонов, используя способ одностадийного турбулентно-кавитационного перемешивания компонентов пенобетонной смеси [58].

Уникальность технологии состоит в возможности получения мелкодисперсной пористости с диаметром пор менее 0,8 мм. Процесс поризации осуществляется в турбулентно-кавитационном смесителе, снабженном специально разработанными лопастями минимального аэродинамического сопротивления, на концах которых расположены кавитационные насадки. Одностадийный процесс приготовления пенобетона включает в себя период гомогенизации при малых скоростях вращения вала, когда в емкость смесителя загружаются все компоненты пенобетонной смеси, период поризации при больших скоростях вращения вала.

Во время поризации за движущимися лопастями с кавитационными насадками образуются кавитационные каверны, давление в которых составляет 70 – 80% от атмосферного давления. Из-за разности давления происходит процесс засасывания воздуха с образованием и равномерным распределением по объему смеси мельчайших пузырьков воздуха, которые стабилизируются пенообразователем и армируются затем частицами цемента и песка. В процессе поризации пеномасса постепенно увеличивается в объеме и разгоняется, при этом уменьшается

64

относительная скорость прохождения лопастей через пеномассу. Для уменьшения этого эффекта на внутренней боковой поверхности емкости смесителя расположены кавитационные насадки, которые тормозят и поризуют смесь. В результате время поризации пеномассы объемом 0,5 м3 не превышает 1,5 мин. Критический размер пор 0,6 – 1 мм, уровень минерализации пен и величина давления внутри газовых пузырьков,

СибАДИ«Прогресс» в качестве пенообразователя.

которая обратно пропорциональна квадрату радиуса пузырька, обеспечивают высокую устойчивость пенобетонной смеси.

Такую смесь можно транспортировать автотранспортом до 30 км, перекач вать не только пневмонасосами, но и шнековыми насосами на 10-й этаж при скорости подачи 4 м3/ч, заливать за один прием в опалубку

пенобетона с минимально возможными размерами замкнутых пор, обеспечивающими нео ходимую среднюю плотность пенобетонной смеси при использовании лю ого доступного пенообразователя [3].

Использование «Супермиксера СТ–10» вместе с героторным растворонасосом тюменской домостроительной компанией позволило отказаться от дорогостоящего пенообразователя «Неопор» и получить

Технологическая схема приготовления пенобетонной смеси под давлением приведена на рис. 2.17, а пример ее приготовления в мультимедиа на сайте по адресу https://youtu.be/IxdoCXTd6j4.

Сущность технологии заключается в том, что исходная растворная смесь с помощью растворонасоса подается в высокоскоростной смеситель объемом 6 л, куда одновременно непрерывно подается пена. Смешение пены со смесью происходит под давлением в течение 1 – 2 с, после чего пенобетонная смесь по шлангу подается к месту укладки.

65

Рис. 2.17. Технология непрерывного приготовления пено етонной смеси под давлением:

1 – растворосмеситель; 2 – вибросито; 3 – бункер исходной смеси; 4 – растворонасос; 5 – стержневой смеситель; 6 – компрессор СО–7; 7 – пеногенератор; 8 – емкость раствора пенообразователя; 9 – насос

Величина давления, при котором готовится пенобетонная смесь, определяется сопротивлением ее движению в шланге и зависит от дальности и высоты подачи. При необходимости давление может поддерживаться постоянным. Пена также готовится непрерывно под давлением в высокоскоростном пеногенераторе объемом 4 л. Основу пеногенератора составляют: диск с капиллярно-пористой структурой ротор с пакетами щеток. Производительность «Супермиксера СТ–10» составляет не более 10 м3/ч, максимальное рабочее давление – не более 0,4 МПа, мощность электроприводов – 3,5 кВт, дальность подачи по горизонтали и вертикали соответственно составляет не более 100 и 50 м, габаритные размеры – 1200x650x1100 мм, масса – 150 кг, средняя плотность получаемых изделий – 300 – 1200 кг/м3.

Комплект оборудования включает: бетоносмеситель СБ–169 со скиповым подъемником; героторный растворонасос с приемным бункером; «Супермиксер СТ–10»; компрессор производительностью 12 м3/ч и

66