исследование свойств газобетона

Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Томский государственный архитектурно-строительный университет»

ИССЛЕДОВАНИЕ СВОЙСТВ ГАЗОБЕТОНА

Методические указания к лабораторной работе

Составители И.А. Прищепа, А.В. Некрасов, С.А. Лукьянчиков

Томск 2012

1

Исследование свойств газобетона: методические указания / Сост. И.А. Прищепа, А.В. Некрасов, С.А. Лукьянчиков. – Томск: Изд-во Том. гос. архит.-строит. ун-та, 2012. – 21 с.

Рецензент к.т.н., доцент Л.А. Аниканова Редактор Е.Ю. Глотова

Методические указания к лабораторной работе по дисциплине Б3.В17 «Технология изоляционных строительных материалов» для студентов очной формы обучения по подготовки бакалавров направления 270800 «Строительство» по профилю подготовки «Производство строительных материалов и конструкций».

Печатаются по решению методического семинара кафедры строительныхматериаловитехнологий,протокол№5 от 29.10.2012г.

Утверждены и введены в действие проректором по учебной работе В.В. Дзюбо

с 01.12.2012 до 01.12.2017

Оригинал-макет подготовлен И.А. Прищепа.

Подписано в печать 25.12.12. Формат 60×84. Бумага офсет. Гарнитура Таймс.

Уч.-изд. л. 1,1. Тираж 50 экз. Заказ № 528.

Изд-во ТГАСУ, 634003, г. Томск, пл. Соляная, 2. Отпечатано с оригинал-макета в ООП ТГАСУ.

634003, г. Томск, ул. Партизанская, 15.

2

ВВЕДЕНИЕ

Газобетонами называют искусственные каменные материалы, состоящие из затвердевшей композиции вяжущего вещества, с наполнителями или без них, и с равномерно распределенными порами. Газобетоны бывают трех видов: ячеистые, капиллярные и гелевые.

Для изготовления газобетонов могут применяться любые минеральные вяжущие, название которых, как правило, отражено в названии материала (газогипс, газобетон на гипсе, газосиликат и т. п.). Чаще всего в качестве основного вяжущего для газобетонов применяют портландцемент и его разновидности, и именно оно подразумевается в том случае, если в названии материала не отражено название вяжущего.

В качестве кремнеземистого компонента обычно используют природный или молотый природный песок, золу-унос ТЭС или золу гидроудаления.

По ГОСТ 25485–89 в зависимости от средней плотности и прочности газобетоны подразделяют на конструкционные, кон- струкционно-теплоизоляционные и теплоизоляционные.

По условиям твердения бетоны классифицируют:

–на автоклавные (синтезного твердения), твердеющие в среде насыщенного пара при давлении выше атмосферного;

–на неавтоклавные (гидратационного твердения), твердеющие в естественных условиях, при электропрогреве или в среде насыщенного пара при атмосферном давлении.

Ячеистую структуру газобетона получают путем вспучивания раствора при введении газообразователя, чаще всего, алюминиевой пудры. При этом протекает химическая реакция

алюминия с щелочами, содержащимися в цементном тесте: 2Al + 3Ca(OH )2 + 6H2O → 3CaO .Al2O3 .6H2O + 3H2↑.

Выделяющийся при этом водород вспучивает массу. Тео-

ретически 1 кг алюминия при протекании реакции выделяет 1,245 м3 водорода. Алюминиевая пудра плохо смешивается с водой, поэтому в смеситель она вводится в виде суспензии, ста-

3

билизированной ПАВ (сульфанол, канифольное или хозяйственное мыло, СМС). При изготовлении ячеистых бетонов расход алюминиевой пудры составляет 0,3–1,3 кг на 1 м3.

Показатели прочности газобетона на сжатие характеризуются марками М5 до М200 и классами В0,35 до В15.

По показателям средней плотности назначают марки газобетонов в сухом состоянии от D300 до D1200.

Для газобетонов ограждающих конструкций назначают и контролируют марки по морозостойкости. Назначение марки бетона по морозостойкости производят в зависимости от режима эксплуатации конструкции и расчетных зимних температур наружного воздуха в районах строительства.

Физико-механические свойства газобетона зависят от ряда факторов: средней плотности, пористости, вида сырьевых материалов и их количественного содержания, тонкости измельчения, водотвердого отношения, условий твердения и т. д.

1. ЦЕЛЬ И СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Целью работы является закрепление теоретических знаний, освоениеметодов испытаний, изучениеосновныхсвойств итребований, предъявляемыхк качествугазобетона, а также приобретение навыков самостоятельнойработы.

ОК-1 Владение культурой мышления, способность к обобщению, анализу, восприятию информации, постановке цели и выбору путей ее достижения

ПК-1 Способность использовать законы и методы математики, естественных, гуманитарных и экономических наук при решении профессиональных задач

ПК-6 Способность осуществлять информационный поиск по строительным системам с применением изоляционных и отделочных материалов

ПК-12 Владение технологией устройства строительных систем с применением изоляционных и отделочных материалов

В результате выполнения лабораторной работы студенты должны:

4

Знать: 1. Характеристику основных элементов строительных систем с применением изоляционных и отделочных материалов, особенности технологических переделов при их производстве.

2.Взаимосвязь состава, строения и свойств элементов строительныхсистем,методыоценкипоказателейихкачества.

3.Способы формирования строительных систем с заданными свойствами при максимальном ресурсоэнергосбережении и экологичности.

Уметь: 1. Выбирать ингредиенты для получения изоляционных и отделочных материалов, технологические переделы, обеспечивающие требуемые показатели надежности, безопасности, экономичности и эффективности образованных ими строительных систем.

2.Устанавливать требования к строительным системам и ингредиентам для их получения исходя из их назначения и условий эксплуатации.

3.Пользоваться справочной литературой и нормативной документацией по направлению своей профессиональной деятельности.

Владеть: 1. Стандартными методами испытаний и оценкой качества изделий.

2.Навыками пользования справочной и технической литературы.

3.Инженерной терминологией в области строительного материаловедения.

4.Практическими навыками в проведении исследовательских и проектных работ в области производства изоляционных строительных материалов.

Для определения основных свойств газобетона каждая бригада должна:

рассчитать состав газобетона; приготовить и определить свойства газобетонной смеси; изготовить образцы-кубики;

провести физико-механические испытания образцов.

5

2. ТРЕБУЕМЫЕ МАТЕРИАЛЫ И АППАРАТУРА НА ОДНУ БРИГАДУ

6

3. МЕТОДИКИ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СВОЙСТВ ГАЗОБЕТОНА

3.1. Подбор состава газобетона

Несмотря на большое разнообразие и значительные различия характеристик материалов и способов приготовления газобетона установлены основные закономерности изменения его свойств в зависимости от состава бетона. Это позволило разработать расчетно-экспериментальный метод расчета состава газобетона как автоклавного, так и неавтоклавного твердения.

Оптимальным составом газобетона заданной плотности следует считать такой, который обеспечивает получение газобетона наибольшей прочности.

Расчет производят в следующей последовательности:

1.Назначают проектную среднюю плотность и прочность газобетонаисходяизтребуемыххарактеристикисогласноприл.1.

2.Принимают ориентировочное значение С, необходимое для получения требуемой прочности газобетона (следует учитывать, что чем меньше С, тем выше прочность), значения приведены в табл. 1.

Таблица 1

Исходные значения С для подбора состава газобетона на разных видах вяжущего

7

3. Текучесть смеси назначают по табл. 2, в зависимости от величины расчётной средней плотности газобетона ρс и вида вяжущего. Текучесть определяют по диаметру расплыва (в см) на вискозиметре Суттарда.

Таблица 2

Значения текучести смеси для определения исходного водотвердого отношения (В/Т) газобетона

4. Водотвердое отношение (В/Т) должно обеспечивать заданную текучесть растворной смеси с учетом температуры смеси в момент выгрузки.

В/Т может быть ориентировочно принято:

–при литьевой технологии: 0,5–0,7 – на цементном вяжущем; 0,5–0,6 – на извести; 0,45–0,55 – на смешанном вяжущем, меньшие значения – при использовании песка, а большие – на золе;

–при вибротехнологии В/Т принимается равным 0,3 или 0,4, если в качестве кремнеземистого компонента применяются соответственно песок или зола.

8

5.В/Т уточняют экспериментально. Для этого берут 0,4 кг сухой смеси (исходного состава) и ориентировочно 0,15–0,3 л воды.

В/Т, как отношение массы воды затворения к массе сухой смеси, принимают за исходное, если полученная текучесть раствора отклоняется от данных табл. 2 не более чем на 1–2 см.

6.Уточняют оптимальное отношение кремнеземистого компонента к вяжущему С на основании показателей прочности образцов-кубов, изготовленных из газобетона с текучестью смеси, указанной в табл. 2, запаренных в автоклаве, пропаренных или в возрасте 28 суток естественного твердения.

7.Определяют пористость смеси, которая должна быть создана газообразователемдляполучениягазобетонасзаданнымиρс иВ/Т:

где ρс – проектируемая величина средней плотности газобетона в высушенном состоянии, кг/м3; Кс – коэффициент увеличения массы в результате твердения за счет химически связанной воды (Кс=1,1); Vуд – удельный объем сухой смеси, л/кг, определяется опытным путем или по формуле

1000

где ρф.р – фактическая величина средней плотности раствора (ориентировочно можно принять ρф.р = 1400 кг/м3).

8. Определяют расход газообразователя на замес:

где α – коэффициент использования газообразователя (0,85); V – объем одновременно заливаемых изделий (объем замеса), увеличенный на 10 % на образование «горбушки», л; К – коэффи-

9