Бетон.ру

Энерго- и ресурсосбережение является генеральным направлением современной технической политики Российской Федерации в области строительства. В комплексе мер по энергосбережению большое значение имеет повышение теплозащиты ограждающих конструкций зданий. В соответствии с введенными в действие новыми нормативами по теплозащите зданий (изменение № 3 СНиП II-3-79 «Строительная теплотехника») необходима разработка легких и облегченных ограждений конструкций, позволяющих одновременно выполнять несущие и повышенные теплозащитные функции. Одним из материалов, отвечающим вышеназначенным требованиям является пенобетон. Перспективным путем повышения качества данного материала является применение различного рода органических добавок модификаторов. Введение органических добавок в бетон и строительные растворы практикуется уже с давних пор, в настоящее же время использование подобного рода добавок находит все более широкое применение и в России, и за рубежом. В данной работе рассматривается влияние синтезированной гидрофобизирующей добавки на основе отходов пищевой промышленности на реологические параметры пенобетонных смесей и физико-химические характеристики пенобетона.

При введении веществ такого рода в трехфазные пенные системы (например, во флотационных процессах), поверхность некоторого количества частиц твердой фазы приобретает гидрофобные свойства. Частицы с гидрофобизированной поверхностью минерализируют пузырьки воздуха, барботируемого сквозь толщу дисперсной системы. Пузырьки всплывают, перенося гидрофобизированные частицы на поверхность системы. Гидрофильные же частицы остаются в толще суспензии. При введении в пенобетонные смеси гидрофобизирующих добавок наблюдается аналогичный эффект. Вначале происходит гидрофобизация поверхности частиц цемента, затем при перемешивании пенобетонной смеси гидрофобизированные частицы цемента минерализуют пузырьки воздуха. При дальнейшем перемешивании пенобетонной смеси происходят два взаимнопротивоположных процесса. С одной стороны диспергирование воздушных пузырьков, с другой стороны при столкновении пузырьков происходит их коалесценция, поскольку это энергетически более выгодный процесс, чем дробление. Через некоторое время, по достижению пузырьками определенных размеров, у этого процесса наступает динамическое равновесие. В случае наличия условий, препятствующих коалесценции воздушных пузырьков, равновесие должно сместиться в сторону образования большего количества мелких пузырьков.

Известно, что на поверхности воздушных пузырьков может образовываться сплошная оболочка из минерализующих ее гидрофобизированных частиц твердой фазы. Она может препятствовать коалесценции пузырьков. Этот эффект получил название «бронирования». Поскольку пенобетон является трехфазной пенной системой, то этим и было обусловлено применение добавок гидрофобизаторов в технологии пенобетона. Добавки гидрофобизаторы на основе химически чистых веществ приводят к увеличению себестоимости получаемого материала. Поэтому на производственном предприятии «Дельтахим» (г. Шебекино, Белгородской область) был проведен синтез гидрофобизирующей добавки на основе отходов производства пищевой промышленности. Полученное вещество представляет собой натриевую соль олеиновой кислоты с различного рода технологическими добавками.

Экспериментальная проверка проводилась в лабораторных условиях. Исходным сырьем для получения пенобетона служили следующие материалы: портландцемент марки 500 "Белгородского цементного завода" (ГОСТ 10178-85), пенообразователь «Морпен» (ТУ 38.107127-87) Шебекинского научно-производственного предприятия «СПО Исток Лтд», вода, соответствующая ГОСТ 23732-85. Пенобетон для исследований готовили методом сухой минерализации. Добавка гидрофобизатор вносилась в заранее приготовленную пену, после чего проводилась минерализация пены цементом. Пенобетонная смесь с добавкой обладала повышенной стабильностью, большей дисперсностью, что объясняется вышеописанным эффектом «бронирования» пузырьков. Также смесь была более пластичной (диаметр расплыва пенобетонной смеси с добавкой на вискозиметре Суттарда увеличился на 10-12), что в свою очередь можно объяснить уменьшенными размерами пузырьков воздуха в пенобетонной смеси. Увеличение дисперсности кроме положительного влияния на подвижность смеси, позволяет также увеличить прочность получаемого материала. Положительное влияние гидрофобизирующей добавки на прочность пенобетона объясняет также тем, что добавка в первую очередь адсорбируется на поверхности наиболее мелких и активных частичках цемента и гидратных новообразованиях, что, как следствие, приводит к тому что, цементный камень околопорового пространства пенобетона обладает повышенными прочностными характеристикам, чем цементный камень в объеме пенобетона.

Таким образом, результатам проведенной работы является разработка полифункциональной добавки в бетон на основе отходов производства пищевой промышленности, которая позволяет регулировать реологические характеристики пенобетонной смеси и прочностные показатели пенобетона. Низкая стоимость добавки практически не увеличивает себестоимость получаемого материала. Введение добавки в состав конструкционно-теплоизоляционного пенобетона позволяет регулируя дисперсный состав пенобетонной смеси увеличивать ее подвижность, а также изменяя структуру околопорового производства пенобетона увеличивать прочность без изменения средней плотности.

Автор: Свинарев А. В., Белгородская технологическая академия строительных материалов. Более подробную информацию Вы можете получить, посетив сайт www.penostroy.ru