- •ВВЕДЕНИЕ
- •Г Л А В А 1. КЛАССИФИКАЦИЯ, НОМЕНКЛАТУРА, ПРИНЦИПЫ СОЗДАНИЯ ТЕПЛОЗАЩИТНЫХ СТРУКТУР И СВОЙСТВА СЫРЬЕВЫХ МАТЕРИАЛОВ
- •1.1. Классификация строительных материалов из ячеистых бетонов
- •1.2. Номенклатура строительных материалов из ячеистых бетонов
- •1.3. Принципы создания эффективных теплозащитных структур
- •1.3.1. Основные понятия о теплопередаче
- •1.3.2. Технологические способы создания современных теплозащитных структур
- •1.3.3. Конструктивные способы создания современных теплозащитных структур
- •1.4. Сырьевые материалы и их свойства
- •1.4.2. Кремнеземистые компоненты
- •1.4.3. Газообразователи
- •1.4.4. Пенообразователи
- •1.4.5. Корректирующие добавки и вода затворения
- •1.4.6. Сырьевая база Омской области для производства ячеистых бетонов
- •1.5. Способы активации сырьевых материалов и смесей при получении эффективных ячеистых бетонов
- •Г Л А В А 2. ТЕХНОЛОГИИ ЭФФЕКТИВНЫХ СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ И ИЗДЕЛИЙ ИЗ ПЕНОБЕТОНОВ
- •2.1. Теоретические основы поризации кремнеземвяжущей массы механическим способом
- •2.2. Технология строительных материалов и изделий из неавтоклавного пенобетона
- •2.2.1. Производство пенобетонных блоков «Сиблок»
- •2.2.2. Технология пенобетона «ВНИИстром»
- •2.2.4. Производство пенобетона на технологическом комплексе ПБК–Р
- •2.3. Технология получения автоклавного пенобетона
- •2.4. Производство пенобетона по технологии «Новостром»
- •2.5. Современные технологии производства строительных материалов и изделий из пенобетона
- •2.5.1. Производство двухслойных стеновых блоков из бетонов различной плотности
- •2.5.5. Производство пенобетона «Экстрапор»
- •2.5.6. Вакуум-формовальная технология ячеистых бетонов
- •2.5.7. Технология пенобетона способом «обжатие – релаксация»
- •2.5.9. Пенобетоны сухой минерализации
- •Г Л А В А 3. ТЕХНОЛОГИИ ЭФФЕКТИВНЫХ СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ И ИЗДЕЛИЙ ИЗ ГАЗОБЕТОНА
- •3.1. Теоретические основы поризации массы химическим способом порообразования
- •3.2. Технологии газобетона неавтоклавного твердения
- •3.3. Технологии материалов и изделий из газобетона автоклавного твердения
- •3.3.1. Производство газобетонных изделий на новосибирском заводе «Сибит»
- •3.3.3. Технология газобетона на омском комбинате пористых материалов «Вармит»
- •3.5.1. Материалы и изделия переменной плотности
- •3.5.2. Производство газобетонных изделий способом автофреттажа
- •3.5.3. Способ получения эффективных изделий в закрытой форме
- •3.5.4. Производство сухих газобетонных смесей
- •4.1. Проектирование состава ячеистых бетонов
- •4.1.2. Расчет состава пеногазобетона
- •4.2. Расчет и подбор технологического оборудования
- •4.2.1. Расчет технологического оборудования
- •4.2.2. Технологическое оборудование
- •4.3.1. Способы снижения водопоглощения
- •4.3.2. Отделка поверхности изделий из ячеистого бетона
- •4.4. Реконструкция предприятий силикатных изделий
- •Библиографический список
Г Л А В А 4. ОСНОВЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ПРЕДПРИЯТИЙ ПО ПРОИЗВОДСТВУ МАТЕРИАЛОВ И ИЗДЕЛИЙ
ИЗ ЯЧЕИСТЫХ БЕТОНОВ
4.1. Проектирование состава ячеистых бетонов
СибАДИДля получения оптимального состава ячеистого бетона рекомендуется приготовить и испытать не менее трех составов бетона при различных С. По результатам испытания образцов, приготовленных из этих 3 – 5 составов, уточняется значение С, обеспечивающее заданную плотность бетона при наибольшей его прочности.
Для расчета и подбора состава ячеистого бетона необходимо задать:
среднюю плотность в сухом состоянии ср; требуемую марку ячеистого бетона Rб; услов я твердения бетона; характеристику сырья (вяжущее, кремнезем стый компонент и порообразователь).
Операц , необходимые для расчета |
состава ячеистого |
|||
бетона [85]. |
|
|
|
|
остав яче стого |
етона под ирают в следующей последовательнос- |
|||
ти. Устанавл вают не менее трех значений отношения кремнеземистого |
||||
компонента к вяжущему в смеси С по табл. 4.1, которое принимается в |
||||
зависимости от в да вяжущего и способа твердения. |
||||
|
|
Вы ор показателя С |
Таблица 4.1 |
|
|
|
|
||
|
|
|
||
|
|
Отношение кремнеземистого компонента к вяжущему |
||
Вид вяжущего |
|
по массе в ячеистобетонной смеси С |
||
|
|
для автоклавного бетона |
для безавтоклавного бетона |
|
Цементные и цементно- |
1,0; 1,25; 1,5; 1,75 |
0,75; 1,0; 1,25 |
||
известковые |
||||
|
|
|
||
Известковые |
3,0; 3,5; 4,0; 4,5; 5,0; 5,5 |
--- |
||
Известково-белитовые |
1,0; 1,25; 1,5; 2,0 |
--- |
||
Известково-шлаковые |
0,6; 0,8; 1,0 |
0,6; 0,8; 1,0 |
||
Высокоосновные зольные |
0,75; 1,0; 1,25 |
--- |
||
Шлакощелочные |
0,15; 0,20; 0,25 |
0,1; 0,15; 0,2 |
После принятия значений определяют водотвердое отношение (В/Т), обеспечивающее заданную текучесть растворной смеси, удовлетворяющую требованиям табл. 4.2 с учетом температуры смеси в момент выгрузки (табл. 4.3).
В/Т 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
105
В/Т принимается равное 0,3 и 0,4, если в качестве кремнеземистого компонента применяются соответственно песок и зола.
|
|
|
|
|
Текучесть растворной смеси |
|
|
Таблица 4.2 |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
Заданная |
|
Диаметр расплыва смеси по Суттарду, см, на основе вяжущего |
||||||||||
|
средняя |
|
цементного, |
|
|
известкового, |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
СибАДИ |
высокоосновного |
|
||||||||||
|
плотность |
известково-цементного, известково-шлакового, |
|
|
|||||||||
|
ячеистого |
|
шлакощелочного |
|
известково-белитового |
|
зольного |
|
|||||
|
бетона, кг/м3 |
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
При литьевом формовании |
|
|
|
|
||||
|
300 |
|
|
38 |
|
|
30 |
|
|
|
--- |
|
|
|
400 |
|
|
34 |
|
|
25 |
|
|
|
25 |
|
|
|
500 |
|
|
30 |
|
|
23 |
|
|
|
23 |
|
|
|
600 |
|
|
26 |
|
|
21 |
|
|
|
21 |
|
|
|
700 |
|
|
22 |
|
|
19 |
|
|
|
20 |
|
|
|
800 |
|
|
18 |
|
|
17 |
|
|
|
18 |
|
|
|
|
|
|
При ви рационном формовании |
|
|
|
|
|||||
|
500 |
|
|
15 |
|
|
--- |
|
|
|
--- |
|
|
|
600 |
|
|
13 |
|
|
--- |
|
|
|
--- |
|
|
|
700 |
|
|
11 |
|
|
--- |
|
|
|
--- |
|
|
|
800 |
|
|
9 |
|
|
--- |
|
|
|
--- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 4.3 |
|
|
|
|
|
Температура ячеистобетонной смеси |
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
Ячеистый бетон и |
|
Температура растворной смеси, °С, в момент выгрузки |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
при вибрационном |
|
|||||
|
вяжущее |
|
|
при литьевой технологии |
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
формовании |
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
Газобетон: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
-на цементе |
|
|
|
|
45 |
|
|
|
45 |
|
||
|
-на известково-цемент- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
ном вяжущем |
|
|
|
|
35 |
|
|
|
40 |
|
||
|
-на известково-шлаковом |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
или высокоосновном |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
зольном вяжущем |
|
|
|
40 |
|
|
|
45 |
|
|||
|
Газосиликат на извести- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
кипелке известково-бе- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
литовом вяжущем |
|
|
|
30 |
|
|
|
40 |
|
|||
|
Пенобетон: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
- на цементе |
|
|
|
|
25 |
|
|
|
--- |
|
||
|
- на шлакощелочном |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
вяжущем |
|
|
|
|
15 |
|
|
|
--- |
|
Для определения В/Т опытным путем необходимо брать навеску сухих компонентов 400 г, в том числе вяжущего – 400 / (С + 1) г, кремне-
106
земистого – 400 * С / (С + 1) г, после чего В/Т определяется с помощью вискозиметра Суттарда, стремясь получить текучесть смеси, установленную в табл. 4.2.
Определяют пористость бетонной смеси, которая должна быть создана порообразователем для получения ячеистого бетона заданной ср и В/Т:
СибАДИ |
|||||||||||||||||
|
|
|
|
Пр= 1 |
– ср |
·(Vуд + В/Т) / Кс , |
|
|
|
|
(4.1) |
|
|||||
|
где ср – проектируемая величина средней плотности бетона в высушенном |
||||||||||||||||
|
состоян , кг/л; |
Кс – коэффициент увеличения массы |
в результате |
||||||||||||||
|
тверден я за счет х м чески связанной воды (для расчета принимают Кс = |
||||||||||||||||
|
= 1,1); Vуд – удельный объем сухой смеси, определяют по табл. 4.4 или |
||||||||||||||||
|
опытным путем |
рассч тывают по формуле, л/кг: |
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
Vуд = (1 + В/Т) / ф.р – В/Т, |
|
|
|
|
(4.2) |
|
|||||||
|
где ф.р – факт ческая величина средней плотности кремнеземвяжущего |
||||||||||||||||
|
раствора, кг/л, ор ент ровочно можно принять равной 1400 кг/м3. |
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 4.4 |
|||
|
Исходные значения Vуд для расчета состава ячеистого бетона |
|
|
||||||||||||||
|
на разл чных видах вяжущего и кремнеземистого компонента |
|
|
||||||||||||||
|
Вид |
|
|
|
|
|
|
|
Вид вяжущего |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
портланд- |
|
|
смешанное вяжущее |
|
|
|
|
известково- |
|
||||||
|
кремнеземис- |
|
|
|
(цемент; известь или |
|
известь |
|
шлаковый |
|
|||||||
|
того компонента |
|
цемент |
|
нефелиновый цемент) |
|
|
|
|
цемент |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
С |
Vуд |
|
|
C |
|
Vуд |
|
C |
Vуд |
|
C |
|
Vуд |
|
|
Песок ( = 2,65) |
|
1 |
0,34 |
|
|
1,5 |
|
0,36 |
|
3 |
0,38 |
|
1 |
|
0,32 |
|
|
Зола ( = 2,36) |
|
1 |
0,38 |
|
|
1,5 |
|
0,40 |
|
3 |
0,40 |
|
1 |
|
0,36 |
|
|
Легкая зола |
|
1 |
0,44 |
|
|
1,5 |
|
0,48 |
|
3 |
0,48 |
|
1 |
|
0,42 |
|
|
( = 2,0) |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4.1.1. Расчет состава газо- |
пенобетона |
|
|
|
|
|||||||||
|
Расход порообразователя (газоили пенообразователя) рассчитывают |
||||||||||||||||
|
по формуле |
|
|
Рпо = (Пр / α · К) ·V, |
|
|
|
|
|
|
(4.3) |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
где Пр – пористость ячеистого бетона; V – заданный объем ячеистого бетона, л; α – коэффициент использования порообразователя (для расчета принимают α = 0,85); К – коэффициент выхода пор. Это отношение объема пор к массе порообразователя: К = Пр / Рпо, для расчетов принимают при использовании алюминиевой пудры при температуре растворной смеси 40 °С, К = 1390 л/кг; при использовании пены – 20 л/кг.
Расход сухих компонентов на 1 м3 (1000 л) бетона определяют по формуле
107
Рсух = ср · V / Кс, |
(4.4) |
где Рсух – масса сухих компонентов, кг, на заданный объем, л, ячеистого |
|
бетона; ср – заданная средняя плотность ячеистого бетона в сухом |
|
состоянии, кг/л. |
|
Расход вяжущего вещества |
|
Рвяж = Рсух / (1 + С). |
(4.5) |
СибАДИ |
|
При использовании смешанного вяжущего |
|
Рц = Рвяж · n, |
(4.6) |
где Рц – масса цемента, кг; n – доля цемента в смешанном вяжущем. |
|
Расход звести: |
|
Ри = Рвяж · (1 – n); |
(4.7) |
Риф = (Ри / Аф) ·100, |
(4.8) |
где Р – масса звести, содержащей 100% CaO, кг; Риф – масса извести с фактическ м содержан ем CaO, кг; Аф – фактическое содержание CaO в извести (70, 80, 90% соответственно для 3, 2 и 1-го сортов извести).
Расход кремнезем стого компонента |
|
Рк = Рсух – (Рц + Риф). |
(4.9) |
Расход воды |
|
Рв = Рсух · В/Т. |
(4.10) |
Расход стабилизатора структурной прочности массы. Гипс или |
|
жидкое стекло принимается равным 3% от вяжущего. |
|
Масса замеса |
|
Мз = V · Кз · р, |
(4.11) |
где V – объем бетоносмесителя, м3; Кз – коэффициент |
заполнения |
бетоносмесителя, равный 0,6 – 0,8; р – средняя плотность раствора, равная
1,4 т/м3.
После расчета расхода материалов на 1 м3 ячеистого бетона рассчитывается дозировка компонентов на пробный замес. Объем замеса принимается в зависимости от размера образцов, которые предполагается формовать.
Расчет расхода материалов (кг) на пробный замес проводится по формулам
Рпо.з = (Рпо / 1000) · Vз; |
Рвяж.з = (Рвяж / 1000) · Vз; |
|
Рц.з |
= (Рц / 1000) · Vз; |
Ри.з = (Ри / 1000) · Vз; |
Рк.з |
= (Рк / 1000) · Vз; |
Рв.з = (Рв / 1000) · Vз, |
где Рпо.з, Рвяж.з, Рц.з, Ри.з, Рк.з, Рв.з – соответственно масса порообразователя, вяжущего, цемента, извести, кремнеземистого компонента и воды, кг; Рпо, Рвяж, Рц, Ри, Рк, Рв – соответственно масса порообразователя, вяжущего, цемента, извести, кремнеземистого компонента и воды на 1 м3 ячеистого бетона, кг; Vз – принятый объем пробного замеса, л.
108