Подбор состава теплоизоляционного газобетона

Теплоизоляционные ячеистые бетоны

Цель работы: научиться определять состав теплоизоляционного ячеистого бетона в зависимости от заданных свойств, применяемых сырьевых материалов и порообразователей.

Продолжительность работы - 6 часов

Общие положения

Ячеистыми бетонами называют искусственные каменные материалы, состоящие из затвердевшего вяжущего вещества, тонкодисперсного кремнеземистого компонента и равномерно распределенными между ними порами.

Ячеистую структуру бетона получают путем смешивания минерального раствора с пеной (пенобетон) или путем введения газообразующих веществ (газобетон).

По виду вяжущего ячеистые бетоны подразделяются на следующие разновидности: на цементе (пенобетон и газобетон), на известковом вяжущем (пеносиликат и газосиликат), на гипсовом вяжущем (пеногипс и газогипс). Кроме того, при получении ячеистых бетонов могут быть использованы гипсоцементнопуццолановое и смешанное вяжущее.

В качестве порообразователя при получении газобетонов и газосиликатов используют алюминиевую пудру, значительно реже - технический пергидроль, представляющий собой 30 %-ный раствор перекиси водорода в воде. В качестве мелкого заполнителя в теплоизоляционных ячеистых бетонах применяют молотый кварцевый песок и золу-унос, получаемую при сжигании твердого пылевидного топлива.

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

Методика выполнения работы

Подбор состава теплоизоляционного газобетона

Приборы и материалы: вискозиметр Суттарда. технические весы с разновесами, сферическая чашка, стекло, мерные цилиндры емкостью 500 и 1000 см³, формы-кубы размером 10´10´10 см, лабораторная пропарочная камера, сушильный шкаф, гидравлический пресс, исходные материалы.

Исходными данными для расчета состава газобетона являются: средняя плотность газобетона в сухом состоянии, способ твердения, вид исходных материалов, кубиковая прочность бетона на сжатие и средняя плотность.

Варианты индивидуальных заданий для выполнения расчетов представлены в таблице 3.1.

Таблица 3.1

Варианты индивидуальных заданий

Для получения ячеистого бетона с заданными показателями средней плотности и прочности опытным путем устанавливают водотвердое отношение (В/Т), расход порообразователя и массовое отношение между кремнеземистым компонентом и вяжущим веществом (Р_к : Р_вяж = С).

Предварительно рассчитывают расход материалов на 1м³ исходного состава:

Вяжущего

(3.1)

Извести

P_И =Р_вяж×n (3.2)

Цемента

Р_ц = Р_вяж - Р_И (3.3)

Кремнеземистого компонента

Р_к=Р_вяжС (3.4)

Гипса молотого двуводного

Р_Г=Р_И0,03 (3.5)

Воды

В=(Р_вяж+Р_к)В/Т (3.6)

где γ - заданная средняя плотность ячеистого бетона в сухом состоянии, кг/л; К_с - коэффициент увеличения массы сухой смеси в результате твердения вяжущего, принимается равным 1,1; V - объем замеса в л. равный объему форм, заполняемых из одного замеса, умноженному на коэффициент избытка смеси, принимаемый равным 1,05 для пенобетона и 1,1-1,15 для газобетона (при изготовлении лабораторных образцов коэффициент избытка смеси в обоих случаях принимают не менее 1,5); С - число массовых частей кремнеземистого компонента, приходящихся на 1 массовую часть вяжущего (см. табл. 3.2); n - массовая доля извести в вяжущем; В/Т - водотвердое отношение.

Таблица 3.2

Варианты С для пробных замесов ячеистого бетона

Примечание:

1. Значения С отмеченные значком * принимают за исходные.

2. Для извести с активностью А % варианты С находят умножением табличных данных на величину А/70.

3. Исходную долю извести (n) в смешанном цементно-известковом вяжущем принимают для автоклавных бетонов равной 50 %. а для неавтоклавных -- 25 %.

Определяем исходное водотвёрдое отношение

За исходные В/Т принимают величины, которые соответствуют значениям текучести раствора, приведенным в табл. 3.3.

Таблица 3.3

Текучесть раствора в см для определения исходного В/Т

Текучесть раствора определяют по его расплыву (в см) на вискозиметре Суттарда.

Вискозиметр Суттарда состоит из медного или латунного цилиндра с внутренним диаметром 5 см. высотой 10 см и квадратного листового стекла со стороной 45 см. На бумагу, подкладываемую под стекло, нанесены концентрические окружности через каждые 0,5-1 см.

Перед испытанием цилиндр и стекло протирают мягкой тканью, смоченной чистой водой. Стекло кладут строго горизонтально и ставят на него цилиндр так, чтобы внешний контур цилиндра совпал с окружностью диаметром 6 см.

Испытываемый раствор наливают в цилиндр доверху и выравнивают поверхность раствора заподлицо с краями цилиндра. Затем быстрым и точным движением поднимают цилиндр снизу вверх. Раствор при этом растекается в виде лепешки, диаметр которой обуславливается консистенцией смеси.

Для приготовления раствора требуется 0,4 кг сухой смеси (исходного состава) и 0,16-0,28 л воды.

Воду затворения для газобетона предварительно нагревают до температуры 70-80 °С. Сухую смесь помешают в чашку и приливают к ней воду отдельными порциями до получения хорошо перемешанной сметанообразной массы.

В/Т, как отношение массы воды затворения к массе сухой смеси, принимают за исходное, если полученная текучесть раствора отклоняется от данных табл. 3.3 не более чем на - 1 см.

После подсчета количества воды по формуле (3.6), необходимой для приготовления 1 м³, рассчитывают расход порообразователя.

При расчете расхода порообразователя (пенообразователя или газообразователя) предварительно находят величину пористости, которая должна создаваться порообразователем для получения ячеистого бетона данной средней пористости П_Г

П_Г=(1 - γ)/К(W+B/T) (3.7)

где W -плотность сухой смеси, л/кг принимают по табл. 3.4 в зависимости от вида кремнеземистого компонента, вида вяжущего вещества и их массового соотношения.

Таблица 3.4

Значения W для расчета состава ячеистого бетона

Количество газообразователя или пены теоретически должно быть таким, чтобы выделенный объем газа или введенный объем пены соответствовал получению пористости - найденной по формуле (3.7).

В действительности порообразователь не полностью используется на создание пористости в растворе. Поэтому расход его Р_д принимают больше. чем теоретически необходимый, и определяют по формуле

Р_П=VП_Г/Кα (3.8)

где К - выход пор (количество газа или объем пены, получаемые из 1 кг порообразователя) л/кг; α - коэффициент использования порообразователя.

Принимают К_с=1,1; α = 0,85; К=18-20 л/кг при использовании пенообразователя и К=1390 л/кг при использовании алюминиевой пудры.