Билет 31

Ячеистые и теплоизоляционные бетоны

Ячеистый бетон – искусств. пористая структура, образующаяся при твердении в соответствующих условиях поризованной ячеисто-бетонной смеси. Ячеисто-бетон. смесь состоит из минерального вяжущего, тонкомолотого кремнеземистого компонента, порообразователя, воды, добавок.

1. Стеновые материалы из ячеистых бетонов и их техническая характеристика.

– блоки 40*20*20, 60*20*20 см, до 1 м; – перемычки; – плиты перекрытия.

Подразделяются по плотности на: теплоизоляционные до 500 кг/м³ (R и λ), конструктивно-теплоизоляционные 500-900 (R, λ, сорбционная влажность, мрз), конструктивные 900-1200 (R, λ, сорбционная влажность, мрз). Для наружных конструкций нормируют: R, λ, сорбционная влажность, мрз. Для внутренних конструкций: R, λ. Также для таких изделий ГОСТ регламентирует усадку и звукоизолирующую способность. Изоляционные λ=0,12 – 0,16 Вт/м*К, а для конструкционных λ=0,16 – 0,22 Вт/м*К. Большую роль играют показатели внешнего вида.

Качество стеновых материалов должно соответствовать нормативным источникам. I.Механические свойства и требования: 1.Прочность - марки и классы(при сжатии, изгибе, растяжении, сдвиге). 2.Твердость. 3.Деформативность – изменение линейных размеров и объема при механич. воздействии (абсолютные и относительные): а)предельная сжимаемость, б)предельная растяжимость, в)трещиностойкость от мех. воздействий. II.Физич.св-ва: 1.Плотность(истинная, средняя). 2.Пористость а)По=(1-р_ср/р_ист)*100% - общая, б)дифференциальная – разделение пор по размеру, в)открытая, г)закрытая. 3.Водопоглащение(по массе, по объему). 4.Водонепроницаемость. 5.Теплопроводность. 6.Мрз. 7.Воздухостойкость – способность структуры сопротивляться увлажнению-высыханию. 8.Коррозионная стойкость – способность структуры сопротивляться агрессивной среде. III.Эстетические св-ва: цвет, блеск, текстура, форма и др.

2.Связь структуры и свойств яч.бетонов с принятым способом ТО. Выбор и обоснование способов ТО.

Структура яч.бет.:

1 – поры-ячейки (0,2 - 10^-4 см)

2 – капилляр.поры (10^-4 – 10^-5 см)

3 – гелевые поры (10^-5 – 10^-6 см)

4 – новообразования

Ячейки образуются при действии порообразователя в смеси. Капилляр.поры обр-ся за счет испарения воды, не вступившей в реакцию гидратации с минерал.вяжущим. Гелев.поры обр-ся при образовании цем. структуры в результате уменьшения V продуктов гидратации по отношению к V вступивших в реакцию веществ. Новообразования получаются в результате гидратации вяжущего с последующей кристаллизацией.

1.Прочность яч.бет. связана с его плотностью: R=A*ρ², где А – коэф. качества яч.бет.(зависит от культуры производства 5,6 - 12; чем выше, тем лучше культура производства). 2.Теплопроводность λ=0,1 при р=3000кг/м³ и λ=0,2 при р=1000кг/м³. 3.Тем-ра применения t=400⁰С при р=300-500 и t=500-600⁰С при р=700-800.

Подразделяются по условиям твердения: - неавтоклавные (твердеющие в ямн.камерах), - автоклавные(применяют автоклавы), - все силикатные бет.(автоклавирование).

Делятся по виду минерал. вяжущего:

- цементные(газобетон,пенобетон),

- известковые(газосиликат,пеносиликат),

- гипсовые(газогипс,пеногипс),

- смешанные(газошлакосиликат,золобетон).

Выбор ТО зависит от вида вяжущего: 1.Цемент вводят с известью для интенсификации порооб-я. 2.Известь. 3.Гипс выполняет функцию ускорителя твердения. 4.Добавки: - ускорители твердения(для уменьшения сроков предварит. выдержки), - пластифицирующие(для уменьшения В/Т), - армирующие(для армирования структуры межпор-х перегородок).

3.Процессы, происходящие при автоклав обработке и преимущества данной технологии.

Изделия твердеют под давлением 1 – 1,2 МПа. В яч.бет. автоклав. твердения исп-ют преимущественно смешанные известково-песчаные вяжущие с тонкомолотым кремнеземистым компонентом. Применение бездобавочного ПЦ для таких бетонов неоправданно, т.к. у него низкая интенсивность набора прочности при гидротермальной обработке. Рекомендуется исп-ть ПЦ совместно с тонкомолотыми кремнеземистыми добавками (до 40%). Автоклав.обработка – разновидность ТВО, применяемой для ускорения твердения. В отличие от пропаривания твердение бетона в автоклаве происходит в среде насыщенного пара под давлением 1-1,2МПа и t=175-190⁰С. С целью увеличения тем-ры вместо насыщенного вод.пара можно исп-ть перегретый пар и парогазовую смесь.

В соответствии со схемой можно выделить 5 этапов автоклавной обработки – запаривания: 1)Имеет место от начала впуска пара до установления в автоклаве t=100⁰С. На этом этапе пар отдает теплоту и эффективность его как теплоносителя повышается по мере увеличения давления, что обусловлено ростом его теплосодержания, т.к. тем-ра пов-ти изд-я в этот период ниже тем-ры вод.пара, теплообмен идет на пов-ти изделий. 2)Начинается с момента увеличения давления в автоклаве, т.е. при t>100⁰С. При увеличении давления теплообмен ускоряется и изделие прогревается по всему сечению. 3)Выдержка изделий при постоянных p и t⁰. Через 30-60 мин выдержки выравнивается тем-ра по всему сечению изделия. Длительность выдержки уменьшается по мере увеличения давления. 4)Начинается с момента уменьшения давления. В этот момент изделие имеет более высокую тем-ру, чем среда, что вызывает парообразование в порах материала. На этом этапе в изделии могут образоваться трещины и для предотвращения этого давление снижают как можно медленнее. 5)Охлаждение изделия от t=100⁰С до нормальной тем-ры. Здесь также важно обеспечить скорость охлаждения в таких пределах, которые не вызвали бы микротрещинообразование. Для яч.бет. плотность=800-1200кг/м³.

Продолжительность: 1)прогрев и продувка паром = 0,7-1,5ч; 2)подъем давления до 10МПа = 1,5ч; 3)выдержка при 1-1,2МПа = 9-10ч; 4)снижение давления = 2-3ч; 5)вакуумирование = 1-1,5ч.

4.Технологическая схема производства яч.блоков по конвейерной технологии.

Пенообразователь - ГАЗООБРАЗОВ – Al-склад-приемн бункер-дозиров по м, вода дозир по V, смешивание в пропеллерном смесителе. ПЕНООБР в виде р-ра – склад-расх емкость-дозиров по V. ПЕНООБР в виде порошка – склад-прием бункер-дозиров пропеллер смеситель-разбавление водой. Затем пенообразов дозируется объемным дозатором. Песок - склад→дозировка ленточ дозатором→мокрый помол в шаровой мельн с добав воды→дозировка объем дозат. Комовая известь - склад→дробление в шнеков дробилке→сухой помол в шаров мельн→перемешив в гомогенизаторе→дозировка весовым дозатором. Алюм пудра - склад→прокаливание или обработка ПАВ→дозировка весовая или объемная. Приготовление яч смеси в пено- или газобетономеш→заливка смеси в метал формы с перегородками или без них→выдержка на месте формовки или на конвейере→предварительная резка массивов на изделия резательной машиной или резка в формах вставленными струнами→укомплектование составов мостовым краном, автоклавной вагонеткой, передаточной тележкой→ТО в автоклавах диамет 2,0; 2,6 ; 3,6 м.→выгрузка и распалубка передаточной тележкой, мостовым краном, конвейером→послеавтоклавная обработка и гидрофобизация калибрующей машиной, узлом гидрофобизации→упаковка и контейнеризация упаковочным автоматом→склад готов продукции

5.Область применения яч.бетонов и технико-эконом эффективность использования теплоизол яч.бетонов.

Теплоизол.яч.бет. прим-ют для утепления крыш по ж/б плитам перекрытий. Они широко также исп-ся для тепловой изоляции трубопроводов, различного оборудования, а также для получения многослойных стеновых конструкций зданий. Изделия из таких бетонов исп-ют для теплоизоляции строительных конструкций и пов-тей промышленного оборудования при тем-ре пов-тей до 400⁰С. В конструкциях, при эксплуатации подвергающихся увлажнению, изделия д.б. защищены от воздействия влаги, а при агрессивной среде и от ее воздействия. По технич. показателям изд-я из яч.бет. должны отвечать требованиям ГОСТ 5742-61 “Изделия из яч.бет. теплоизоляционные”. Для изготовления изделий, обладающей более низкой объемной массой, нужны менее мощные отделения для хранения и подготовки сырьевых материалов, исп-ся более простые формы и т.д. Поэтому для организации производства теплоизол.яч.бет. требуется значительно меньше (примерно в 1,5 – 2 раза) УКВ, что сказывается на более низкой цене.