Свойства и технология производства газобетона

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

Газобетон - это один из видов ячеистых бетонов (наряду с пенобетоном и газопенобетоном), представляющий собой искусственный камень с равномерно распределёнными по всему объёму сферическими порами диаметром 1-3 мм. Качество газобетона определяет равномерность распределения, равность объёма и закрытость пор.

Основными компонентами этого материала являются цемент, кварцевый песок и алюминиевая пудра, также возможно добавление гипса и извести. Сюда могут входить и промышленные отходы, такие как, например, зола и шлаки. Сырьё смешивается с водой заливается в форму и происходит реакция воды и алюминиевой пудры, приводящая к выделению водорода, который и образует поры, смесь поднимается как тесто. После первичного затвердевания разрезается на блоки, плиты и панели. После этого изделия подвергаются закалке паром в автоклаве, где они приобретают необходимую жёсткость, либо высушиваются в условиях электроподогрева. В зависимости от условий твердения газобетон подразделяется на автоклавный газобетон и неавтоклавный газобетон.

В то же время, газобетон хорошо подлежит обработке простейшими инструментами: пилится, сверлится, строгается. В него легко забиваются гвозди, скобы. Со временем газобетон становится твёрже и твёрже. Не горит, так как состоит только из минеральных компонентов.

Газобетон

Газобетон был впервые изготовлен в 1924 году в Швеции. Автор изобретения - архитектор Аксель Эрикссон из городка Иксхульт (Yxhults). Пять лет спустя, в 1929 году, Карл Август Карлен впервые начал производить ячеистый бетон промышленным способом. В 1940 году новый строительный материал получил название YTONG (Итонг) - Y(XHULTS ЕNGEHДRDADE GASBE)TONG - что значит «прочный автоклавный ячеистый бетон из Иксхульта».

Газобетон популярен во всем мире.

Физико-механические свойства

Лучшая, по сравнению с обычным пенобетоном, теплоизоляция и прочность.

На производство газобетонного изделия требуется меньше цемента.

Газобетон по простоте обработки сравним с деревом: он легко пилится, сверлится, гвоздится.

Недостатки:

Неавтоклавный газобетон имеет сквозные поры, и из-за этого является плохой гидроизоляцией.

Классификация газобетонов

По назначению:

конструкционные.

конструкционно-теплоизоляционные.

теплоизоляционные.

По условиям твердения:

автоклавные (синтезного твердения) - твердеющие в среде насыщенного пара при давлении выше атмосферного;

неавтоклавные (гидратационного твердения) - твердеющие в естественных условиях, при электропрогреве или в среде насыщенного пара при атмосферном давлении.

По виду вяжущих и кремнеземистых компонентов подразделяют:

по виду основного вяжущего:

на известковых вяжущих, состоящих из извести-кипелки более 50 % по массе, шлака и гипса или добавки цемента до 15 % по массе;

на цементных вяжущих, в которых содержание портландцемента 50 % и более по массе;

на смешанных вяжущих, состоящих из портландцемента от 15 до 50 % по массе, извести или шлака, или шлако-известковой смеси;

на шлаковых вяжущих, состоящих из шлака более 50 % по массе в сочетании с известью, гипсом или щелочью;

на зольных вяжущих, в которых содержание высокоосновных зол 50 % и более по массе;

по виду кремнеземистого компонента:

на природных материалах - тонкомолотом кварцевом и других песках;

на вторичных продуктах промышленности - золе-унос ТЭС, золе гидроудаления, вторичных продуктах обогащения различных руд, отходах ферросплавов и других.

Неавтоклавный газобетон относится к ячеистым бетонам с закрытой структурой пор в цементном камне, образованных в результате взаимодействия парообразователя (алюминиевой пудры или алюминиевой пасты (АП)), цемента и наполнителей (песок, доломитовая мука, известь) в процессе гидратации, твердеющих в естественных условиях, при электропрогреве или в среде насыщенного пара при атмосферном давлении.

Технология производства

Так как в природе алюминий и при производстве покрыт оксидной пленкой, то для образования реакции газообразования при взаимодействии с водой её необходимо разрушить. Есть два простых способа разрушения: химический (приготовление суспензий щелочи и АП) и механический (в процессе перемешивания компонентов, входящих в состав замеса, в результате трения частиц). Расход АП в обоих случаях имеет разницу в 10-20 грамм из расчета на 1 м3 готовой продукции (в суспензии щелочи расход меньше). Сложность приготовления суспензии - в точной дозировке на каждый замес. В простом применении при производстве смеси выгоднее использовать механический процесс разрушения оксидной пленки. Зная pH воды, а реакция гидратации цементного камня происходит в щелочной среде, добавки щелочей в раствор до уровня pH 8-12 благоприятно влияют на процесс газообразования (выделения водорода и образования закрытой ячеистой структуры цементного камня). При производстве необходимо учитывать температурный режим смеси, камеры твердения и камеры набора прочности. Каждый режим тем или иным образом влияет на качество готовой продукции. Для этого создается технологический регламент производства. Учитывая все этапы производства в комплексе можно получить прочностные характеристики для неавтоклавного газобетона до В2.5, что соответствует М35 или 32 кг*с/см2, при плотности 550 кг/м3. На прочность цементного камня влияет вторичное газообразование (мелкие пузырьки на поверхности крупных пор) и размер пор, эти параметры также устраняются при подборе состава для определения технологического регламента.

Физико-механические свойства

газобетон кремнеземистый строительный материал

В виду закрытости пор, неавтоклавный газобетон, как и пенобетон, имеет хорошую устойчивость к поглощению воды. А процесс газообразования, в результате химического взаимодействия АП и воды, дает внутреннее напряжение ячейки и уплотнение стенок между пор, что позволяет получить прочность выше, чем у пенобетона, при заданной одинаковой плотности. Теплопроводность неавтоклавного газобетона позволяет использовать его в качестве внешних несущих стен, при этом толщина стены должна быть задана с учетом нагрузки и теплоудержания.

Гидрофобизированные пено-газобетоны - строительный материал

В таких бетонах часть пор создается пенообразующими добавками, а часть газообразующими. При этом соотношение тех и других может изменяться в широких пределах. Это позволяет улучшить ряд свойств бетона и точнее их регулировать. Интенсивная технология заключается в сочетании термомеханической обработки массы в смесителе-активаторе специальной конструкции, комплекса многокомпонентных химических добавок, особой конструкции форм, позволяющих производить интенсивную термообработку блоков (в необходимых случаях), обеспечить минимальную потерю тепла и даёт возможность производить распалубку изделий в ранние сроки без повреждений. Прочность ячеистого бетона зависит от объёмного веса, вида и свойств исходных материалов, а также от режимов ТВО и влажности бетона.

Ячеистый бетон изготовлен на цементном вяжущем. Поэтому он продолжает набирать

прочность ещё длительное время. Так, через год его прочность увеличивается в 1,5-1,8 раза по сравнению с 28 суточной прочностью. Исследования конструкций из неавтоклавных ячеистых бетонов после 40-50 лет эксплуатации показали, что они не только пригодны для дальнейшей эксплуатации, но и увеличили свою прочность в 3-4 раза по сравнению с марочной. Введение комплексных добавок повышает прочность бетона, снижает водопотребность и усадку при высыхании, повышает водо- и морозостойкость, снижает равновесную влажность и эксплуатационную теплопроводность.

Ячеистые газобетоны

Ячеистый газобетон сегодня является одним из наиболее востребованных строительством материалов и его ежегодное потребление на мировом строительном рынке уже превысило 50 млн. кубических метров. В нашей стране потребление газобетона и газосиликата существенно отстает по удельным объемам от аналогичных показателей в странах Евросоюза (в Германии ячеистый газобетон выпускается в удельных годовых объемах более 300 мі на одну тысячу жителей, тогда, как в России не более 60). Однако даже самые пессимистические прогнозы развития рынка автоклавных ячеистых бетонов показывают наращивание производственных объемов и потребления по экспоненте, что связано с интенсивным развитием в стране малоэтажного строительства (см. статью «Перспективы доступного малоэтажного домостроения»). Ячеистый газобетон может быть, как синтезного, так и естественного твердения, причем ячеистый газобетон синтезного твердения в автоклавах сегодня превалирует на рынке строительных материалов, как в России, так и других развитых странах мира. Автоклав это специальная печь, в которой длительное время поддерживается высокая температура (порядка 190 °С) и рабочее давление (от 12 до 14 атмосфер). Обработка в автоклавах позволяет сделать воздушные поры в структуре ячеистого газобетона мелкими, а их распределение по объему равномерным. Кроме этого, твердение и остывание вмести с автоклавом под давлением существенно снижает температурную и влажностную усадку газобетона (0.3 мм в сравнении с 3-5 и более мм у неавтоклавных газобетонов).

Благодаря гомогенности макроструктуры и почти полному отсутствию вызываемых усадочными процессами поверхностных и внутренних дефектов автоклавный ячеистый газобетон имеет более высокие показатели прочности на сжатие при сохранении теплозащитных свойств, значительную морозостойкость и долговечность, чем неавтоклавные газобетоны и пенобетоны, уступая в сочетании прочностных и теплофизических характеристиках только автоклавному газосиликату. Сорбционная влажность автоклавных ячеистых газобетонов, как и газосиликатов синтезного твердения не более 4-5% по новым ГОСТ 31359-2007 (Бетоны ячеистые автоклавного твердения) и ГОСТ 31360-2007 (Изделия стеновые неармированные из ячеистого бетона автоклавного твердения), разработанным Национальной Ассоциацией «Автоклавный Газобетон», и стабильна во время эксплуатации. Благодаря этому, а также возможности получения при автоклавной обработке гидрофобного цементного камня процессы карбонизационной усадки в стенах из автоклавного ячеистого газобетона (или автоклавного газосиликата) нивелированы практически полностью.

Лучшим комплексом эксплуатационных свойств и стабильным высоким качеством изделий сегодня признан автоклавный ячеистый газобетон бренда Hebel, принадлежащего международной производственной группе XellaBaustoffeGmbH наряду с брендом газосиликата YTONG, и выпускаемый в нашей стране Липецким заводом изделий домостроения (ЛЗИД). Ячеистый газобетон Hebel объединяет в себе преимущества различных материалов, но преимущественно лишен недостатков, с которыми ранее можно было столкнуться при строительстве и эксплуатации строительных конструкций. Блоки из ячеистого газобетона Hebel легкие и теплые, как дерево, но прочные и негорючие как камень. Температурное сопротивление ограждающих конструкций из ячеистого газобетона Hebel, в 3 раза выше, чем из керамического кирпича и в 8 раз выше, чем из тяжёлого бетона. Кроме того, ячеистый газобетонHebelполностью экологически безопасен, что подтверждает сертификаты соответствия требованиям международного экологического стандарта ISO 14025.

Как и газосиликат YTONG, ячеистый газобетон Hebel имеет показательную стабильность геометрических размеров стеновых блоков в пределах партии одного типоразмера, что позволяет укладывать блоки на 1-2 мм слой специального клеевого состава практически без влияния на общие теплозащитные свойства ограждающей стены. Вместе с тем, ячеистый газобетон Hebel при равных классах прочности с газосиликатом YTONG имеет болшую среднюю плотность и более высокую теплопроводность, что в определенной степени влияет на величину удельных затрат при возведении несущих стен жилых домов (более подробно в в статьях «Газобетонные блоки, цена и качество» и «Газобетон: цена строительства»).

Использование управляемого автоклавного процесса дает возможность получить бетон с заданными свойствами. Причем эти характеристики будут одинаковыми в любой точке готового изделия. Точность дозировки реагентов в смеси плюс-минус 100 г.

Автоклавная обработка газобетона повышает прочность материала и в несколько раз уменьшает его усадку. При этом материал прост в работе и дает возможность легко возводить стены сложной конфигурации. Газобетонные блоки могут использоваться как в малоэтажном строительстве, так и в каркасных и монолитных домах как ограждающие конструкции. Это пожаробезопасный и экологически чистый материал. Популярность газобетон завоевал благодаря своему малому весу, отличным теплоизоляционным качествам и, главное, невысокой цене, если сравнивать с другими материалами (кирпич, пенобетон, колодцевая кладка), применяемыми для возведения стен. Газобетон по экологичности уступает только дереву. Но, в отличие от деревянных строений, дома из газобетонных блоков не горят и не гниют.

Практичные немцы уже оценили его преимущества. В Германии сегодня около 70 % частных коттеджей строится именно из газобетонных блоков.

Заключение

Газобетон - это один из видов ячеистых бетонов (наряду с пенобетоном и пеногазобетоном).

Представляет собой искусственный камень с равномерно распределёнными по всему объёму сферическими порами диаметром 1-3 мм.

Качество газобетона определяет равномерность распределения, равность объёма и закрытость пор.

Преимущества:

Лучшая теплоизоляция (по сравнению с обычным пенобетоном).

Лучшая прочность (по сравнению с обычным пенобетоном).

Со временем становится только твёрже.

Недостатки:

Неавтоклавный газобетон имеет сквозные поры, и из-за этого является плохой гидроизоляцией.

Литература

1. ГОСТы и СНиПы.

2. ГОСТ 25485-89 "Бетоны ячеистые".

3. ГОСТ 21520-89 "Блоки из ячеистых бетонов стеновые мелкие".

4. СН 277-80 "Инструкция по изготовлению изделий из ячеистого бетона".

5. ГОСТ 25485-89 «Бетоны ячеистые».

6. ГОСТ 21520-89 «Блоки из ячеистых бетонов стеновые мелкие».

7. СН 277-80 «Инструкция по изготовлению изделий из ячеистого бетона».

8. СН 277-80 Перспективы использования ячеистых бетонов в строительстве.

Размещено на Allbest.ru