Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Технология изоляционных и отделочных материалов. Часть 2. Модифицированный неавтоклавный пенобетон пониженной средней плотности. Методические указания
.pdf
2. ПРОЕКТИРОВАНИЕ СОСТАВА ПЕНОБЕТОНА
Суть подбора составов пенобетонных смесей заключается в определении объёма составляющих компонентов пенобетонной смеси —
цемента и заполнителя с учётом насыпной плотности (н), воды и пены
расчётным путём.
Проектирование состава является одним из важнейших этапов
производства пенобетона. От правильности подбора его состава зависят
такие свойства, как прочность при сжатии, влажность, теплопроводность.
Помимо выбора компонентов проектирование состава пенобетона
состоит из:
расчёта состава пенобетона, учитывающего качество материа-
лов и намечаемой технологии;
определения требований к технологии, гарантирующих получе-
ние пенобетона заданных свойств;
проверки и корректировки выбранного состава изготовлением
пробных замесов;
контроля качества пенобетона и оценки надёжности технологии;
проведения расчётов технико-экономических показателей.
Состав пенобетона марки по плотности D400-D500 определялся
расчётно-экспериментальным путём по методике НИИЖб в соответствии с СН 277-80 в такой последовательности:
1) устанавливают оптимальное соотношение между кремнезёми-
стым компонентом и вяжущим веществом;
2) определяют В/Т, обеспечивающее оптимальную текучесть
смеси и лучшее использование порообразователя;
3) приготовляют пробные замесы и уточняют оптимальный со-
став ячеистого бетона.
При подборе состава ячеистобетонной смеси для опытных замесов
должны учитываться исходные значения отношения С массы кремнезёмистого компонента к массе вяжущего, приведённые в табл. 2 СН
277-80, для неавтоклавного бетона на золе-уноса и цементном вяжущем
С = 0,75; 1; 1,25.
11
Отношение Ссв массы кремнезёмистого компонента к массе известково-цементного вяжущего устанавливают расчётом по формуле:
(1)
где Сц и Си — значения отношений массы кремнезёмистого компонента
соответственно к массе цемента и извести (в расчёте на 100 %
CaO+MgO); n — значение доли цемента в вяжущем, которая находится
в пределах 0,35…0,7 по массе.
Оптимальное соотношение С между кремнезёмистым компонентом и вяжущим определяется в два этапа. Предварительно на пробном
замесе с исходным значением С устанавливают количество воды в смеси (или В/Т), обеспечивающее оптимальную текучесть смеси.
Водотвёрдое отношение (В/Т) должно назначаться для каждого
состава, исходя из требований к текучести и температуре смеси, указанных в табл. 3 и 4 СН 277-80.
Оптимальное значение С устанавливают по наибольшим результатам испытания на сжатие 34 серий образцов.
Оптимальное отношение В/Т определяют по максимальному коэффициенту использования порообразователя. При этом кроме исходного значения В/Т принимают два других, отличающихся на ±0,04.
За оптимальные принимают значения В/Т, при которых будет получен наибольший коэффициент использования порообразователя.
Расчёт порообразователя Рп на замес производят по формуле:
где Пг — значение пористости, определённое расчётным путём; α —
величина коэффициента использования порообразователя; К — значение выхода пор (отношение объёма газа к массе порообразователя,
л/кг); V — величина заданного объёма ячеистобетонной смеси.
Пористость Пг следует рассчитывать по формуле:
,
12
где γс — значение заданной средней плотности ячеистого бетона в сухом состоянии, кг/м3; Кс — величина коэффициента увеличения массы
ячеистого бетона за счёт связанной воды; W — значение удельного
объёма сухой смеси, л/кг; В/Т — величина водотвёрдое отношение.
Удельный объём сухой смеси следует определять на основании
опытного замеса и рассчитывать по формуле:
,
где γ
ф
— значение фактической объёмной массы растворной смеси.
р
В качестве исходных значений при расчётах принимают: Кс = 1,1;
α = 0,85; К = 1390 л/кг.
Расход материалов на замес определяют по формулам:
Pц = Р
вяж
n;
где Р
Р
= Р
к
— значение расхода материалов на замес, кг; γс — величина
сух
— Рц,
сух
объёмной массы ячеистого бетона, высушенного до постоянного состояния, кг/м3; Кс — величина коэффициента увеличения массы в результате твердения за счёт связанной воды. Для предварительных расчётов
принимают равным 1,1; V — заданный объём одновременно формуемых изделий, л; Р
— масса вяжущего, кг; Рц — масса цемента, кг;
вяж
n — доля цемента в смешанном вяжущем; Рв — масса воды, кг; Рк —
масса кремнезёмистого компонента, кг.
13
Из ячеистого бетона оптимального состава готовят контрольные
образцы, которые испытывают после 28 суток нормального твердения.
По результатам их испытания уточняют состав бетона, который должен
обеспечить получение материала с заданной средней плотностью и
требуемой маркой по прочности.
14
3. ОБЩАЯ МЕТОДИКА ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ
Цель работы: подбор составов и исследование свойств неавтоклавных пенобетонов, модифицированных пластификаторами нового
поколения с использованием микрокремнезёма с фильтров пылеуловителей как в виде активной добавки, так и в качестве наполнителя.
При получении пенобетонных образцов применяется классическая
технология: отдельно готовится исходная смесь (вяжущее+кремнезёмистый компонент+вода+добавки) и пена, которые впоследствии смешиваются. Изготавливаются образцы двух размеров:
100х100х100 мм и 40х40х160 мм (прил. 2).
Подвижность исходной смеси определяется с помощью вискозиметра Суттарда и составляет 20, 25, 30 см. Для определения прочности
при сжатии образцов пенобетона используется гидравлический пресс
ИП-1000. Определение влажности производится с помощью шкафа сушильного электрического круглого 2В-151 и настольных весов
НВ-1500. Измерение теплопроводности производится электронным измерителем теплопроводности ИТП-МГ4 «Зонд».
Физико-механические свойства образцов определяются по стандартным методикам согласно ГОСТ 10180-2012, ГОСТ 12852.1, ГОСТ
22690, ГОСТ 12852.2.
С целью выявления пенообразователя с наилучшими качественными показателями и наименьшим деструктивным воздействием на
цементную систему для каждого пенообразователя необходимо определить следующие характеристики: кратность, стойкость во времени,
коэффициент использования пены с разной концентрацией их водного
раствора, подвижность и сроки схватывания (начало и конец) цементного теста с разным процентным содержанием данных пенообразователей, прочность цементного камня. Водоцементное отношение требует
детального подхода с учётом особенностей пенообразователя. Полученные результаты должны быть представлены в виде табл. 1, 2, 3, 4.
Подход к определению процента пластифицирующих добавок в
пенобетоне основывается на выявлении подвижности растворной смеси, определяемой с помощью вискозиметра Суттарда по стандартной
15
методике. В дальнейшем по полученным данным строится графическая
Наименование
пенообразователя
Концентрация
водного раствора
пенообразователя
Кратность пены
Стойкость пены
во времени, мин
Коэффициент
использования
пены
«Пента Пав 430А»
«Омпор»
«Биофоам С»
«Биофоам В»
«Макспен»
зависимость диаметра расплыва смеси от количества введённой добавки и В/Ц.
Таблица 1
Физико-механические характеристики пен в зависимости от вида и
концентрации водного раствора пенообразователя
16
Таблица 2
Количество
пенообразователя
в цементном
тесте, % от массы
цемента
«Пента Пав 430А»
«Омпор»
Подвижность
цементного
теста, см
Сроки
схватывания,
мин.
Подвижность
цементного
теста, см
Сроки
схватывания,
мин.
Начало
Конец
Начало
Конец
Количество
пенообразователя
в цементном тесте,
% от массы
цемента
с добавкой «Пента Пав 430А»
с добавкой «Омпор»
Средняя
плотность
образцов,
кг/м
3
Прочность
при сжатии
образцов,
МПа
Средняя
плотность
образцов,
кг/м3
Прочность
при сжатии
образцов,
МПа
Подвижность и сроки схватывания цементного теста
с добавками пенообразователей
Таблица 3
Прочность при сжатии цементной матрицы
с добавками пенообразователей
17
Таблица 4
«MC-Power-Flow-3100»
«GLENIUMSKY 591»
«Реламикс-М»
Количество добавки,
% от массы цемента
Водоредуцирующий
эффект, %
Количество добавки,
% от массы цемента
Водоредуцирующий
эффект, %
Количество добавки,
% от массы цемента
Водоредуцирующий
эффект, %
Водоредуцирующие эффекты пластифицирующих добавок
Подход к определению количества микрокремнезёма и пластификатора «MC-Power-Flow-3100» в пенобетоне основывается на выявлении подвижности растворной смеси, определяемой с помощью вискозиметра Суттарда по стандартной методике.
После определения основных показателей и построения основных
зависимостей выводятся уравнения, описывающие эти зависимости в
математической форме. Далее следуют выводы по работе.
18
4. ПРИМЕР ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ
В/Т
Количество
микрокремнезёма,
% от массы
цемента
Количество
пластификатора, %
от массы сухих
компонентов
Средняя
плотность, кг/м
3
Прочность при
сжатии, МПа
Влажность, %
Теплопроводность,
Вт/(м·ºС)
В результате проведенных исследований по вышеописанной схеме
получены следующие результаты, которые представлены в табл. 5, 6, 7,
8, 9, 10, 11 и 12.
Таблица 5
Физико-механические характеристики пенобетонных образцов
с добавками микрокремнезёма и гиперпластификатора
«MC-Power-Flow-3100»
19
Таблица 6
Количество
микрокремнезёма, %
Без гиперпластификатора
С гиперпластификатором
Средняя плотность,
кг/м
3
Влажность, %
Прочность при
сжатии, МПа
Теплопроводность,
Вт/(м·ºС)
Средняя плотность,
кг/м
3
Влажность, %
Прочность при
сжатии, МПа
Теплопроводность,
Вт/(м·ºС)
Наименование
пенообразователя
Концентрация
водного раствора
пенообразователя
Кратность
пены
Стойкость
пены во
времени,
мин
Коэффициент
использования
пены
«Пента Пав
430А»
1 %
12,5
20
0,95
2,5 %
15
18
5 %
22,5
16
10 %
29
16
Физико-механические характеристики пенобетона с добавкой
микрокремнезёма и комплексной добавкой микрокремнезёма и
гиперпластификатора «MC-Power-Flow-3100»
Физико-механические характеристики пен в зависимости от вида
Таблица 7
и концентрации водного раствора пенообразователя
20
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]