Пенобетон

Проблема получения качественного пенобетона

Почему не получается пенобетон?
Как получить «правильный» пенобетон?
Пути сокращения расхода цемента в производстве пенобетона

Перспективы применения в условиях подорожания

Начало строительного сезона 2005 года ознаменовалось катастрофическим увеличением отпускных цен на цемент. Большинство производителей отечественных строительных материалов оказались совершено, не готовы к новым условиям ценообразования выпускаемой ими продукции. При подорожании цемента в два раза отпускные цены на основные цементосодержащие строительные материалы увеличились не значительно. В результате наблюдается снижение доходности производства некоторых видов строительных материалов. Особенно остро проблема увеличения цен на цемент стоит перед предприятиями, выпускающими современные энергосберегающие строительные материалы ( пенобетон, полистиролбетон).

Если до подорожания цемента наблюдался значительный рост количества предприятий осваивающих выпуск неавтоклавного пенобетона и стеновых блоков из него, то на сегодняшний день наблюдается явный спад интереса производителей к этому строительному материалу. Причина этого - повышенный (по сравнению с традиционными материалами) расход качественного цемента и, как следствие, высокие отпускные цены на готовые стеновые пенобетонные блоки.

Однако потребность в энергосберегающих строительных материалах на сегодняшний день очень высока. Для выполнения современных теплотехнических норм в соответствии с изменениями 3 СНиП II -3-79 «Строительная теплотехника» при возведении однослойных ограждающих конструкций ячеистые бетоны практически идеальный материал!

Всё чаще строители при выборе материала для возведения самонесущих ограждающих конструкций отдают предпочтение именно ячеистым бетонам. Имеется богатый опыт применения ячеистых бетонов в монолитном строительстве, устройстве перекрытий и теплоизоляционных слоев.

Но если до недавнего времени стоимость неавтоклавного пенобетона плотностью 600кгм 3 была ниже стоимости автоклавного газобетона аналогичной плотности, то после подорожания цемента ситуация прямо противоположная.

Вместе с тем технология производства неавтоклавного пенобетона более доступна для предприятий, планирующих начать выпуск стеновых блоков. В отличие от технологии производства автаклавного газобетона, для организации выпуска пенобетона не требуется применение дорогостоящих автоклавов, работающих в режиме повышенного энергопотребления, вибрационных площадок, мельниц, ударных площадок, резательных машин. Наконец, неавтоклавный пенобетон можно приготавливать непосредственно на строительной площадке, используя минимальный набор специализированного оборудования.

Однако высокий расход качественного цемента при производстве пенобетона и, как следствие, увеличение себестоимости материала снижает его привлекательность для застройщика, заставляя отдавать предпочтение более доступному на сегодняшний момент газобетону.

Итак, на сегодняшний день проблема сокращения расхода цемента при производстве неавтоклавного пенобетона стоит как никогда остро.

Некоторые характерные проблемы производства стеновых блоков из неавтоклавного пенобетона в условиях малых и средних предприятий

· Пониженная прочность пенобетона при сжатии. Нормируемые показатели физико-технических свойств бетонов ГОСТ-25485-89 указывают на то, что неавтоклавный бетон плотностью D 600 должен соответствовать классу прочности на сжатие В 2, В 1 (Средняя прочность для В 2 - 28.94 кгсм 2 . Ближайшая марка бетона по прочности М25). Однако на практике прочность пенобетона D 600 на сжатие редко превышает 20 кгсм 2 .

· Пониженные показатели водонепроницаемости и морозостойкости, вследствие большого количества капиллярных пор, вызванных повышенным водоцементным отношением (В/Ц).

· Большая усадка материала. В ГОСТе 25485-89 указанно, что для неавтоклавных бетонов плотностью D 600 усадка при высыхании не должна превышать 3мм/м. Однако на практике часто наблюдается усадка более 5мм не на метре, а на 60см, при формовании стеновых камней в кассетных формах!

· Потеря первоначального объема, опадание пенобетонной массы в формах.

· Низкая распалубочная прочность материала даже после тепловой обработки в течение 8 часов. Низкая распалубочная прочность приводит к большому проценту брака при работе со стеновыми блоками (складирование, технологическая транспортировка), что негативно сказывается на себестоимости производимого материала.

С перечисленными проблемами зачастую сталкиваются не только малые предприятия, не имеющие выпускаемого материала и методами грамотной организации высокорентабельного производства .

Поризованный бетон

Прочность созревшего пенобетона (поробетона) определяется прочностью межпоровых стенок. Соотношение пустот (пор) и цементных (цементнопесчанных) стенок определяет плотность и прочность готового материала.

Чем больше количество пустот и соответственно тоньше межпоровые стенки, тем меньше плотность и соответственно прочность материала. И наоборот, чем меньше пустот, тем более прочный получается материал (более подробно об этом в статье «Обзор современных энергосберегающих строительных материалов, области применения и технология производства»).

Однако размер, форма и равномерность распределения пустот также оказывает значительное влияние на прочность готового материала. И если принять во внимание, что процентное соотношение пустот определяет такие важные характеристики материала, как теплосопротивление, водопоглощение , наконец, объемный вес и уменьшение их количества ни в коем случае не может быть рекомендовано, метод повышения прочности материала путем контроля размеров пустот и их распределения является наиболее перспективным.

Прежде всего, необходимо заметить, что при производстве неавтоклавного пенобетона на турбулентных установках, а также на

установках раздельной подготовки компонентов оснащенных пеногенератором наблюдается три типа пустот (пор).

Тип первый: Сферические пустоты правильной формы размерами от 0.1 до 2мм (в пенобетонной массе их большинство, (если не были допущены грубые технологические ошибки). Назовем их «полезные пустоты». Именно «полезные пустоты», прежде всего, влияют на показатели плотности и теплопроводности готового материала, а также его прочности.(рис. 1)

Тип второй: Хаотично расположенные капиллярные пустоты различного диаметра и протяженности. Именно эти пустоты второго типа существенно повышают водопроницаемость цементного камня, снижают его морозостойкость и, самое главное, снижают прочность несущих межпоровых стенок! Большое количество капиллярных пор не только делает камень водопроницаемым, но и за счет капиллярного эффекта перемещает воду в соседние блоки расположенные выше! Назовем такие пустоты

«вредные, первого вида» . (рис. 2)

Тип третий: Очень мелкие пустоты, преимущественно неправильной формы, хотя встречаются и сферические, расположенные в межпоровых стенках основных, крупных, «полезных» пустот.

Чуть ниже мы рассмотрим причины образования третьего типа пустот, пока лишь скажем, что они не играют значительной роли в снижении показателей теплопроводности материала и уменьшении плотности, однако наряду с капиллярными порами значительно снижают прочность материала. Эти пустоты назовем «вредные, второго вида».

Перечисленные типы пустот и оказывают основное влияние на физико-технические свойства получаемого пенобетона.

Преобладание одного вида над другим придает пенобетону совершенно разные свойства. При одинаковом количестве цемента, песка, воды и пенообразователя зачастую пенобетон получается совершенно разный, даже на одном предприятии и на том же смесителе. Очень часто приходиться слышать от начинающих производителей красочные рассказы о капризности пенобетона, который в понедельник получается отличный, во вторник не очень, а в среду не получается совершенно и это при том, что ни количество компонентов, ни очередность загрузки не изменялась!

Не в силах понять причины нестабильности получаемого материала производитель тратит огромное количество времени и денег на поиски идеальных пропорций и оплаты услуг «шаманов» от пенобетона. Эти специалисты по их же рассказам получали качественный пенобетон, однако объяснить секрет своего успеха и тем более передать его они не могут именно из-за глубочайшего непонимания самого процесса поризации бетона.

Итак, долой «шаманов», пенобетон - это бетон с «правильными» пустотами , поэтому сушеные мухоморы и болотная вода для его производства не понадобятся!

Зависимость свойств пенобетона от содержания воды в растворе

Итак, прочность пенобетона (поробетона) напрямую зависит от прочности межпоровых цементнопесчанных (бетонных) стенок. Повышая прочность бетонных стенок, мы увеличиваем прочность готового пенобетона. Существует несколько проверенных способов увеличения марочной прочности бетона. Самый простой, но не самый выгодный способ, это увеличение доли цемента, либо использование портландцемента повышенной марки. Однако в производстве пенобетона в основном и так используется портландцемент М-500. При увеличении доли цемента в бетоне возрастает его стоимость, что в сложившихся условиях совершенно не допустимо.

Желательно повысить прочность пенобетона другим способом, причем, не увеличивая содержание цемента, а уменьшая! Это вполне возможно, причем способ повышения марочной прочности бетона без увеличения доли цемента известен давно и широко применяется в практике бетонных работ.

Это метод снижения водоцементного отношения (В/Ц).

Известно, что для протекания процесса гидратации цемента, достаточно отношение цемента и воды (В/Ц) 0.2- 0.25, однако обычно количество в каркасный дом за 14 дней под ключ