Книги, научные публикации
1 УДК 666.973.3 ВАРИАТРОПНЫЙ ЯЧЕИСТЫЙ БЕТОН В.И. Большаков, д.т.н., В.А. Мартыненко, к.т.н., зав. лаб. ячеистых бетонов, В.Ю. Клименко, асп Приднепровская государственная академия строительства и
архитектуры, Украина Ячеистый бетон - эффективный энергосберегающий материал. По своим экс плуатационным свойствам и технико-экономическим показателям он превосходит другие стеновые материалы. На современном этапе имеется ряд технических и тех нологических решений для улучшения характеристик изделий из ячеистого бетона, что является постоянной задачей в его технологии.
В последние годы уделяется большое внимание одной из наиболее ответствен ных стадий в технологическом процессе изготовления мелкоштучных ячеистобе тонных изделий - приданию их поверхности высоких потребительских свойств, со блюдения точности геометрических размеров. Наиболее прогрессивной является ре зательная технология производства мелкоштучных ячеистобетонных изделий [1-3].
Применение специального резательного оборудования позволяет получать качест венную поверхность и точные линейные размеры изделий, что дает возможность возводить на строительных объектах ограждающие и внутренние стены без мокрых процессов при отделочных операциях. Но при этом требуется соблюдение высокой культуры выполнения строительных работ, так как теплофизические преимущества ячеистого бетона могут быть не полностью использованы или просто утеряны. При этом улучшаются теплотехнические и эксплуатационные характеристики возводи мых объектов.
Важной задачей в технологии производства ячеистого бетона является получе ние изделий со стабильными физико-механическими характеристиками, т.е. низким коэффициентом вариации таких свойств, как прочность и прочность. Достигнуть этих показателей в производстве ячеистобетонных изделий возможно за счет новых технических решений и технологических приемов. Технология изготовления вариа тропных мелкоштучных ячеистобетонных изделий позволяет получить бетон с низ ким коэффициентом вариации физико-технических свойств и отличительной поро вой структурой [4].
Такой вид ячеистого бетона характеризуется переменными плотностью и проч ностью по сечению формуемого массива, возможностью получения дифференци альной ячеистой пористости, а в изделиях - плавного перехода конструкционных свойств в теплоизоляционные. Прочность ячеистого бетона повышается за счет улучшения структуры межпоровых перегородок. Это достигается за счет использо вания одного из ряда возможных технологических приемов формования массива ячеистого бетона в гидравлически открытых формах. Конструктивные особенности таких форм при определенных технологических параметрах обеспечивают условия для удаления необходимой части газообразной и жидкой фаз из ячеистобетонного массива.
Повышение начальной прочности микроструктуры газобетона осуществляется путем отжатия избыточной части воды на завершающей стадии процесса газопори зации массива и стабилизации макроструктуры бетона. Удаление части жидкой фа зы из межпоровых перегородок избыточным давлением через перфорированные фильтры и стенки бортоснастки происходит тогда, когда вода, как регулятор вязко пластических свойств вспучивающей смеси на стадии образования макроструктуры бетона, свою роль практически завершила. В гидравлически открытой форме созда ются условия для дополнительного переуплотнения твердых компонентов и продук тов гидратации в структуре межпоровых перегородок при вибровспучивании бетона за счет уменьшения сольватных оболочек и образования значительно большего ко личества контактов между ними, т.е. к образованию конденсационных структур на ранней стадии [5]. В совокупности это позволяет снизить капиллярную пористость и получить быстрое нарастание структурной прочности массива-сырца ячеистого бе тона. При этом в результате создающегося целенаправленного гидростатического давления происходит массоперенос жидкой фазы по межпоровым перегородкам бе тона. В результате пристенные слои массива будут иметь повышенную плотность и прочность, а периферийные слои - большую газовую пористость, т.е. меньшую плотность и, соответственно, теплопроводность. Оптимальный состав ячеистобе тонной смеси, ее необходимый объем и управляемые технологические параметры формования массива (температура воды затворения, интенсивность вибровспучива ния и т.д.) обеспечивают получение вариатропной плотности. Выполненные научно исследовательские работы в лаборатории ячеистых бетонов ПГАСА позволили изу чить и установить общие закономерности массопереноса и изменения плотности бе тона в формуемом массиве. Такие структурообразующие процессы происходят при постоянном объеме, но уменьшающейся массе массива в процессе газопоризации и вибровспучивания, совокупность которых определяется рядом технологических па раметров ячеистобетонной смеси и технических - формооснастки.
Анализ разработанной нами технологии производства вариатропного ячеистого бетона позволяет определить ряд ее преимуществ:
- снижение водотвердого отношения отформованного бетонного массива и уплотняющий эффект от нарастающего внутреннего давления определяют осо бенности формования и структуры межпоровых перегородок вариатропного ячеи стого бетона;
- достигается технологический эффект быстрого набора структурной прочности ячеистобетонного массива, и, соответственно, ранняя распалубочная прочность, что обеспечивает большую оборачиваемость форм в технологическом процессе;
- конструктивные особенности форм при определенных технологических приемах позволяют получать изделия с точными геометрическими размерами и ка чественной поверхностью;
- за счет отсутствия отходов при калибровке ячеистобетонного массива уменьшаются расходы сырьевых материалов и снижаются энергозатраты, тем са мым, достигается экономический эффект в производстве таких изделий;
- конструкции стен из вариатропнобетонных изделий имеют повышенную плотность и прочность в наиболее нагруженных зонах и высокие теплоизоляцион ные свойства в сечениях, менее подверженных воздействию нагрузок. Это уменьша ет вероятность концентрации напряжений и накопления конденсата в локальных зо нах стеновых конструкций. Плавно изменяющиеся по сечению плотность и проч ность позволяют устраивать эффективные стены, обладающие малой удельной мас сой, повышенной прочностью и теплофизическими характеристиками;
- в результате уплотнения межпоровых перегородок уменьшается капил лярная пористость микроструктуры бетона, которая находится во взаимосвязи с ад сорбционной эксплуатационной влажностью, величина которой значительно влияет на теплопроводность ячеистого бетона. С этими характеристиками микроструктуры ячеистого бетона связаны также характеристики морозостойкость и долговечность.
В лаборатории ячеистых бетонов ПГАСА разработаны и изучены технологиче ские приемы и закономерности формования изделий из вариатропного ячеистого бе тона. На разработанный способ изготовления вариатропных ячеистобетонных изде лий получен патент Украины [6]. В этом направлении ведутся научно исследовательские работы по производству специальных видов теплоизоляционных изделий.
Литература 1. Большаков В.И, Мартыненко В.А. Технологические аспекты производства мелкоштучных ячеистобетонных изделий из ячеистого бетона неавтоклавного твер дения. - Киев. - НИИСМИ. - Строительные материалы и изделия. - 2002. - С. 13 15;
2. Большаков В.И., Мартыненко В.А., Ястребцов В.В. Производство изделий из ячеистого бетона по резательной технологии. - Днепропетровск: Пороги, 2003. - с.
3. Безух А.В. Промисловсть будвельних матералв Украни на початку ХХI столття // Строительные материалы и изделия. - 2001. - №2. - С. 4-5;
4. Чернов А.Н. Ячеистый бетон переменной плотности. - М.: Стройиздат, 1972.
- 128 с;
5. Сахаров Г.П., Корниенко П.В. Образование оптимальной структуры ячеи стых бетонов // Строительные материалы. - 1973. - №10. - С. 30-33.
6. Декларацйний патент на винахд 2001106817 Украна, МПК С 04 В 15/02, Спосб формування газобетонних виробив: Пат. 49265 А Украни, МПК С04 В 15/ / В.. Большаков, С.В., Бурейко, В.О. Мартиненко (UA). - №49265 А;
Заявл.
08.10.2001;
Опубл. 16.09.2002;
Бюл. №9. - 2 с.