1.4.4.Пенообразователи

Внастоящее время в России существует много разновидностей пенообразователей как отечественного, так и зарубежного производства. К отечественным пенообразователям относят клееканифольный, алюмосульфонафтеновый, смолосапониновый, ПО–1, «Морпен», БелПор–

СибАДИ1Ом, (ТУ 38.507–0118–90), «Пеностром» (ТУ 0258–001–22299560–97), «Унипор», пожарный ПО–6, ПБ–2000 (ГОСТ 6948–81), а к зарубежным «Неопор», «Д ет», «Едама» и др.

Клеекан фольный пенообразователь приготовляют из мездрового или костного клея, кан фоли и водного раствора едкого натра. Этот пенообразователь при длительном взбивании эмульсии дает большой объем устойч вой пены. Он несовместим с ускорителями твердения цемента к слотного характера, так как они вызывают свертывание клея. Хранят его не олее 20 сут в условиях низкой положительной температуры.

Смолосапон новый пеноо разователь приготовляют из мыльного корня воды. Введен е в него жидкого стекла в качестве стабилизатора увелич вает стойкость пены. Этот пенообразователь сохраняет свои свойства при нормальной температуре и относительной влажности воздуха около 1 месяца.

Алюмосульфонафтеновый пенообразователь получают из керосинового контакта, сернокислого глинозема и едкого натра. Он сохраняет свои свойства при положительной температуре до шести месяцев.

Пенообразователь ГК готовят из гидролизованной боенской крови марки ПО–6 и сернокислого железа. Его можно применять с ускорителями твердения. Этот пенообразователь сохраняет свои свойства при нормальной температуре до 6 месяцев.

Расход клееканифольного пенообразователя составляет 8 – 12%, смолосапонинового – 12 – 16%, алюмосульфонафтенового – 16 – 20% и пенообразователя ГК – 4 – 6% от расхода воды. Смесь из двух пенообразователей (например, ГК эмульсии мыльного корня в соотношении 1:1) позволяет получить более устойчивую пену.

К недостаткам сапонинового пенообразователя относятся: необходимость длительного взбивания пены, снижение пенообразующих свойств водного раствора пенообразователя со временем, что снижает эффективность его применения. Кроме того, работа с мыльным корнем раздражающе действует на кожу, и особенно на слизистые оболочки, требует мер предосторожности. Положительными сторонами является использование одного вида сырья, простая технология, получение стойкой пены с большим выходом.

25

К недостаткам клееканифольного пенообразователя следует отнести сравнительно сложную технологию, длительность приготовления пены, короткие сроки хранения и необходимость помола компонентов до крупности песка. Пенобетон на клееканифольном пенообразователе в естественных условиях твердения характеризуется замедленным ростом прочности. Клей в составе пенообразователя не позволяет применять

менее деф ц тен по сравнению с клееканифольным и сапониновым, имеет сокращенные сроки (в 1,5 – 2 раза) приготовления пены. Основное его преимущество – дл тельность хранения без снижения качества.

Научносследовательский и производственный опыт показал, что наиболее перспект вными для приготовления пеноматериалов являются анионоакт вные ПАВ с высокой пенообразующей способностью, состоящ е з б опол меров, построенных из атомов аминокислот, связанных между со ой длинными полипептидными цепями [29, 30].

Ряд предпр ят й по производству пенобетонных изделий использует пенообразователь немецкой фирмы «Неопор». Тюменская домостроительная компания применяет высокоэффективный пенообразователь «Пеностром» отечественного производства. В Казахстане на предприятиях применяют пеноо разователь «Унипор». В качестве пенообразователей используют также оксид амина, лаурил сульфат натрия и др.

Пенообразователь на основе анионоактивных поверхностно-

активных веществ (ПАВ), содержащих в качестве стабилизатора олигопептиды, полученные гидролизом белков животного происхождения, и водорастворимую карбамидную смолу при следующем содержании компонентов, % по массе: анионоактивные ПАВ – 0,06 – 0,8; карбамидная смола – 0,1 – 0,8; олигопептиды – 0,05 – 0,15; вода – остальное [31].

Пеноконцентрат «Синтепор» позволяет получать стабильную мелкодисперсную пену плотностью 30 – 100 кг/м3 из растворов концентрацией 2 – 2,5% в зависимости от марки используемого цемента, наполнителя химической природы вводимых добавок. Рабочая плотность пены 50 – 60 кг/м3 [32].

Плотность пены, приготовленной с использованием пеноконцентрата FoamCem из растворов концентрацией 2%, составляет 70 г/л, диаметр воздушных пузырьков – 0,2 – 0,6 мм. Пенообразователь позволяет получать пенобетон со средней плотностью от 200 до 1600 кг/м3 [33].

В УП «НИИСМ» разработан пенообразователь СПК на основе солей жирных кислот. Пенообразователь СПК – раствор омыленной абиетиновой

26

смолы, модифицированной жидким стеклом, которое способствует пластическому набору прочности сырцового массива [34].

Выпускают его двух видов: для ячеистого бетона марок по средней плотности D400 – 700 и D150 – 400. Имеет темно-коричневый цвет,

плотность – 1,1 – 1,2 г/см3, рН – 8,5 – 10.

В табл. 1.5 приведены технические характеристики некоторых

расход воды для получения пены.

Кратность пены определяется отношением объема готовой пены к объему исходного пенообразователя. Для низкократных технических пен этот показатель равен 10, для высокократных – более 10.

Устойчивость пены характеризует ее сохранность в течение определенного промежутка времени. Технические пены в течение одного

Коэффициент использования пены (КИП) определяется отношением объема пенобетонной смеси к сумме объемов пены и матрицы, взятой до образования означенной смеси. Значение К П при проектировании состава пенобетона рекомендуется применять более 0,8. Средняя плотность пен составляет 70 – 100 кг/м3.

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

27

Уменьшение процесса синерезиса при приготовлении и использовании пен является важной задачей в технологии пенобетона.

Работами Л.Д. Шаховой и другими установлено, что природа пенообразователя меняет механизм процесса гидратации клинкерных минералов и оказывает значительное влияние на скорость, состав и морфологию образующихся кристаллогидратов [36].

1.4.5. Корректирующие добавки и вода затворения

В технолог яче стых бетонов добавки используются в качестве ускорителей тверден я бетона и в качестве стабилизаторов структуры поризованной массы. В качестве добавок, ускоряющих твердение бетона, применяют сернок слый алюминий Al2(SO4)3 и хлористый кальций CaCl2

(ГО Т 450–77).

В качестве до авок – ста илизаторов структуры поризованной массы спользуются г псовый камень (ГОСТ 4013–82), жидкое стекло R2O n H2O (ГОСТ 13078–81 «Жидкое стекло натриевое» и ГОСТ 18958–73 «Стекло ж дкое кал евое»).

Научносследовательские разработки ученых доказали возможность применен я в качестве до авок активных дисперсных минеральных наполнителей, гидролизного лигнина, древесных опилок, микрокремнезема, тонкомолотых металлургических шлаков, цеолитов и других материалов [16, 17, 37, 38, 39].

Наиболее эффективной до авкой является микрокремнезем – побочный продукт производства ферросилиция. В результате плавления в электродуговых печах кварца и железа при температуре 2000 С происходит выделение газообразного оксида кремния (SiO), который, достигая верха печи,

«силикатный дым»). Основным компонентом микрокремнезема является аморфный диоксид кремнезема (87 – 92%), у которого истинная плотность равна 2,94г/см3, а насыпная–0,2–0,3г/см3, удельная поверхность40–50м2/г. Химическийсоставмикрокремнезема приведенв табл.1.6[16, 17].

В смеси с известью микрокремнезем проявляет свойства активной минеральной добавки, связывая до 7% гидрооксида кальция в низкоосновные гидросиликаты кальция за 5 – 7 ч нормального твердения, а за 30 сут

28