Пенобетон: гарантия качества

В рамках строительного форума "СТРОЙСИБ-2010" омский "Институт новых технологий и автоматизации промышленности строительных материалов" провел семинар на тему "Новое направление в производстве пенобетона - сухая порошковая форма пеноконцентрата". Представляла информацию кандидат технических наук, начальник технологического отдела Людмила КАРАБУТ.

Институт новых технологий и автоматизации промышленности строительных материалов уже более пяти лет занимается разработкой и поставкой оборудования для производства пенобетона и ведет большую исследовательскую работу, направленную на улучшение свойств материала. С недавнего времени в процессе производства пенобетона институт использует органический пеноконцентрат. На сегодняшний день использование органики общепринято, так как она обладает всеми необходимыми свойствами, позволяя получать качественный и легкий пенобетон. Поскольку пеноконцентрат имеет органическое происхождение и химически нейтрален, пенобетон в процессе эксплуатации не выделяет токсичных веществ, то есть экологически безопасен.

Но широкому распространению органического пеноконцентрата препятствует ряд причин.

Во-первых, это ограниченность сроков хранения - б месяцев. Во-вторых, большая чувствительность к температурным перепадам: материал боится и мороза и жары. И, наконец, качество сырья. "Мы работаем на рогокопытном сырье, - уточнила Людмила Карабут, - и можно представить себе какие рога и копыта поставляются сегодня из наших деревень. Они могут быть и с загрязнением и с плесенью, а это напрямую влияет на качество пеноконцентрата, а значит, и конечного продукта - пенобетона". Несколько лет назад омский институт разработал и внедрил технологию собственного производства пеноконцентрата. Продукция института получила широкое признание среди заказчиков.

Органический пеноконцентрат в жидкой форме

Органический пеноконцентрат в жидкой форме имеет свои недостатки, и это натолкнуло технологов на мысль об улучшении технологии. В итоге, по мнению специалистов, возможным решением всех проблем может быть порошковая форма. Проведя большие исследования, омские технологи получили опытно-промышленную партию порошкообразной формы органического пеноконцентрата. По своим техническим параметрам порошок не уступает жидким формам. Главное его преимущество - срок хранения материала не менее двух лет. Диапазон температуры хранения от -30° до +40°С. Порошкообразная форма пеноконцентрата предполагает существенную экономию складских помещений и сокращение расходов при перевозке. Также порошковый пеноконцентрат может использоваться в составе сухих строительных смесей в качестве поверхностно-активного вещества либо воздухововлекающей добавки в растворы и бетоны - так как по форме материал представляет собой редиспергируемый полимерный порошок с показателем влажности 0,5%.

Характеристики пеноконцентрата

Основные характеристики для любого пеноконцентрата - это кратность и стойкость на воздухе. Кратность в меньшей степени зависит от формы пеноконцентрата, а стойкость порошкообразного пеноконцентрата в 1,5 раза выше, чем жидкого. Пенный пузырек получается с большей несущей способностью. Это не случайно, а теория Фишера достаточно подробно объясняет это явление. Как показала практика, порошковая форма не уступает жидкой, а по ряду параметров и превосходит ее. Структура пенобетонов, произведенных с порошковыми и жидкими добавками, также отличается.
Первая опытно-промышленная партия органического пеноконцентрата была получена методом конвективной сушки. Органические вещества очень чувствительны к температуре, поэтому существует предельная температура, при которой возможно получение порошка. Превышение этого показателя приведет к деструкции белка, что снизит конечные параметры продукта.

Специалисты признают, что конвективная сушка - это не лучший метод получения порошковых материалов на полимерной основе. Именно поэтому конструкторы омского Института новых технологий разработали специальную установку, предназначенную для распылительной сушки жидкой формы пеноконцентрата. Большая часть редиспергируемых порошков, используемых в строительстве, производится методом распылительной сушки, так как этот метод позволяет достичь большего эффекта редиспергирования. К тому же распылительная сушка не требует дополнительного помола готового продукта.
Порошковая форма конечно же не нова, но все же это большой шаг вперед в технологии пенобетона. И самое главное - это абсолютная гарантия высокого качества пеноконцентрата независимо от того, на каком сырье получены его жидкие формы.

Пенобетон и низкие температуры

Пенобетон - это сезонный материал, при отрицательных температурах ухудшается не только структура, но и физико-механические свойства. Некоторые производители пытаются делать пенобетон при температурах до -22°С. Но для этого необходимы противоморозные добавки, совместимые с органическим пенокоцентратом. Органика имеет свою особенность - очень мало совместимых химических компонентов, которые бы не вели к коагуляции органической составляющей. По словам Людмилы Карабут, "при отрицательных температурах производство пенобетона на базе института не ведется". Почему большое внимание уделяется морозостойкости пенобетона? Потому что это, во-первых, стеновой материал, а следовательно, необходима гарантия долговечности строений. Параметр морозостойкости наряду с прочностью должен быть основным показателем для стеновых материалов. Морозостойкость пенобетона плотностью 400 - не менее 35 циклов, хотя по ГОСТу такой пенобетон не испытывается на морозостойкость.
Прочность такого материала - от 16 до 22 кг. Пенобетон плотностью 400 - это чистый утеплитель, он не может быть несущим материалом, особенно применительно к высотной стройке. Для того чтобы он работал в несущей конструкции, плотность, безусловно, должна быть выше.


В тот момент, когда произошло существенное подорожание цемента, перед всеми производителями встал вопрос: что делать и как жить дальше? На цементе 500 Д-0 себестоимость конечного продукта выросла колоссально. При переходе на цемент 400 Д-20 необходимо было сохранить все физико-механические параметры конечного продукта. В результате цемента получилось 60%, остальные 40% - это зола и химические модификаторы. При всем этом технические свойства пенобетона не изменились.

"Мы работаем на золах сухого отбора наших теплоэлектростанций. Это золы казахстанских каменных черных углей. Они "кислые", не активные. Поэтому чтобы золу "разбудить" мы занимаемся еще и механохимической активацией материалов, - отвечая на вопросы аудитории о применении золы, рассказала Людмила Карабут. - Одной химией таких результатов не добьешься, химическая и механохимическая активация материалов дает поразительный эффект. В настоящий момент мы испытываем высокоскоростной жидкостный измельчитель компонентов собственной разработки. При активации золы происходит разрушение ее первоначальной структуры, открытие активных центров. Получается размолотый аэрированный компонент. Ведь наша конечная цель - получить ячеистую структуру. Вопрос в том, что необходимо, увеличивая удельную поверхность, найти ту грань, которая позволит создать безусадочный материал с минимальным количеством воды и максимальной прочностью".

Зола обязательно проверяется на радиоактивность. Использование золы требует присутствия пластификаторов. Главное - подобрать тот пластификатор, который позволит работать не только золе, но еще и органическому пеноконцентрату. Использование органических компонентов очень сужает круг химических модификаторов. Как показывает практика, органика - очень капризная дама.

Если активируется цемент, то его удельная поверхность повышается в 3 раза. Если же это смесь "цемент+зола", удельная поверхность чуть меньше. При сухом размоле получаются одни результаты, при мокром - -совсем другие. Омские технологи пришли к выводу, что наиболее эффективен мокрый размол, поэтому стараются технологию производства пенобетона совместить с механоактивацией.

Любой пеноконцентрат замедляет сроки схватывания раствора, что снижает прочность конечного продукта. Не секрет, что самая неприятная особенность пенобетона - это усадочные деформации. В процессе активации с увеличением удельной поверхности увеличивается и необходимое количество воды. Это недопустимо. Именно поэтому активно применяются пластификаторы и суперпластификаторы, а также полимерное волокно, что позволяет существенно уменьшать усадочные деформации.

Читайте также: Пенобетон - его прочность и долгая эксплуатация , Детали из ячеистого бетона , Будущее - за пробетоном

Информация по теме:

Своё мнение: