Новый способ приготовления пенобетона

Изделия из ячеистых бетонов наилучшим образом адаптированы к сложным климатическим и экономическим условиям России [1,2]. При этом в разном масштабе применяются две разновидности ячеистого бетона: газобетон автоклавного твердения и пенобетон неавтоклавного твердения.

Пенобетон по свойствам уступает автоклавному газобетону, в частности, его структурная прочность на два-три класса ниже, а влажностная усадка в 2-4 раза выше [3]. Следует отметить, что высокая усадка обусловлена другим «генетическим» недостатком неавтоклавного пенобетона - высокой начальной влажностью, обусловленной большим во-досодержанием пенобетонной смеси (В/Т>0,7). Перечисленные недостатки являются весьма существенными и вплоть до настоящего времени снижают его конкурентоспособность и сдерживают производство и применение в строительстве.

Однако у этого материала есть ряд преимуществ перед автоклавным газобетоном, связанных со строением его поровой структуры - пенобетон имеет преимущественно замкнутую пористость. Можно утверждать, что поровая структура неавтоклавного пенобетона позволяет обеспечить ему прочность, равную и выше прочности автоклавного газобетона, при достижении равновеликой прочности материала межпоровых перегородок. Одним из способов получения такой прочности может быть механоактивация вяжущего и применение модифицирующих добавок.

Традиционные варианты технологических схем приготовления пенобетонной смеси, получившие широкое применение, следующие:

• 1)    классическая (двухстадийная), при которой раздельно готовят водную пену и водное цементное тесто (или цементно-песчаный раствор), а затем их смешивают в механическом смесителе;

• 2)    метод сухой минерализации пены [4]; 3) метод баротехнологии [5].

Все перечисленные технологии отличаются как нестабильностью получаемой ячеистой структуры, так и свойств материала, поскольку пенобетонная смесь чрезвычайно чувствительна к минералогическому и вещественному составу вяжущего и наполнителей, с одной стороны, и добавок - с другой. Общим недостатком этих схем является отмеченная ранее повышенная влажность пенобетона (ввиду высоких значений исходного В/Т) и, вследствие этого, усадочное трещинообразование при длительном твердении и эксплуатации в конструкции.

В связи с этим необходим поиск других технологий производства, исключающих структурную нестабильность пенобетонной смеси и позволяющих получить прочный материал межпоровых перегородок и, соответственно, высокую прочность, морозостойкость и трещиностойкость неавтоклавного пенобетона.

Решение поставленной задачи авторы видят в применении современной идеологии производства сухих строительных смесей для получения пенобетона. Их неоспоримым преимуществом является высокая точность дозирования и степень гомогенизации компонентов, что гарантирует стабильность технологических и эксплуатационно-технических свойств материалов. Следует отметить, что одной из трудностей получения сухой смеси для пенобетона (ССПБ) является тот факт, что практически все пенообразователи являются концентрированными водными растворами.

В связи с этим нами разработана технология изготовления, включающая дополнительно механоактивацию вяжущего путем совместного помола компонентов, что позволяет получать неавтоклавный пенобетон, лишенный присущих ему недос-

Свойства пенобетона по новой технологии в сравнении со свойствами автоклавного газобетона и требованиями стандартов

Примечание. Данные ОАО «Завод Ячеистых Бетонов», г. Набережные Челны.

Поровая структура пенобетона D400, полученного из сухой смеси при 50-кратном увеличении

татков и близкий по свойствам к автоклавному газобетону. Предложенная нами технология совместной механоактивации сухой смеси, состоящей из портландцемента, концентрированного раствора пенообразователя, активных наполнителей и водопонижающего реагента «созвучна» с технологией производства цементов низкой водопотребности (ЦНВ). Преимущество данного способа производства - это получение неавтоклавного пенобетона с малым В/Ц (до 0,4) и, соответственно, с низкой усадкой. Сухая смесь не теряет своих свойств при длительном хранении (3 месяца), так как ПАВ в процессе механоактивации препятствуют образованию агломератов и гидратации цемента. Сравнительные показатели пенобетона из сухой смеси и автоклавного газобетона представлены в таблице.

Из таблицы видно, что показатели пенобетона из сухой смеси превышают нормативные значения и приближаются по свойствам к автоклавному газобетону.

Поровая структура (см. рисунок) пенобетона из сухой смеси не отличается от структуры пенобетона, изготовленного по традиционным схемам.

Дальнейшие исследования будут направлены на совершенствования структуры и свойств пенобетона путем его рецептурно-технологической модификации, которая легко реализуется в новой технологии.