Газошлакозолобетонные изделия для сборного строительства

В результате творческого содружества коллектива треста Тагилстрой и НИИЖБа АСиА СССР разработана и внедрена технология получения бесцементного газошлакозолобетона, который по своим физико-механическим свойствам не уступает автоклавному газобетону на основе цемента, а по сравнению с автоклавным газосиликатом и газозолосиликатом требует в три раза меньшего расхода извести.

Основным вяжущим компонентом при производстве газошлакозолобетона являются доменные шлаки, которые, как было доказано ранее, могут полностью заменить цемент при изготовлении ячеистого бетона автоклавного твердения ’. В качестве заполнителя используется зола- унос ТЭЦ.

В сентябре прошлого года трест Тагилстрой перевел действующий завод автоклавного газозолобетона на выпуск изделий из бесцементного газошлакозолобетона. Он вырабатывает в год 20 тыс. м3 крупноразмерных самонесущих панелей наружных стен для жилищного и промышленного строительства. Размер панелей для жилых зданий 2,9x2,7X0,32 м, объемный вес—600 кг/м3, предел прочности при сжатии —60 кг/см1. Из них в сочетании с гипсошлаковыми панелями внутренних несущих стен, выпускаемыми другим заводом треста, в Нижнем Тагиле уже построены восемь пятиэтажных 60-квартирных жилых домов (рис. 1).


Из бесцементного автоклавного газошлакозоло- бетона изготовляются также панели для промышленного строительства. Они применялись, в частности, при возведении копра высотой 70 ж шахты Магнетитовая-бис (рис. 2). Предел прочности при сжатии этих панелей 100 кг/см2, объемный вес — 1000 кг/м3. Для других промышленных сооружений выпускаются стеновые панели объемным весом 800 кг/м3 и пределом прочности до 60 кг/см2.

С конца прошлого года трест полностью прекратил изготовление панелей для жилищного и промышленного строительства с применением цемента.

В текущем году трест Тагилстрой введет в эксплуатацию новый завод крупноразмерных строительных конструкций из бесцементного автоклавного газошлакозолобетона, мощностью 80 тыс. ж3 изделий в год. Он будет выпускать стеновые панели, плиты перекрытий и другие конструкции и детали для жилищного и промышленного строительства.

Производство газошлакозолобетона может осуществляться по двум технологическим схемам, разработанным НИИЖБом совместно с трестом Тагилстрой.

Первый вариант, принятый в настоящее время на заводе, предусматривает приготовление газошлакозолобетона на известково-шлаковом порошке с последующей добавкой золы в смесительном отделении завода.

По второму варианту смесь из шлака, золы, извести и гипса заранее приготовляется на помольной установке и поступает на завод в готовом виде.

Основными звеньями производства изделий из газошлакозолобетона являются: подготовка сырья, приготовление газошлакозольной смеси, вспучивание смеси в формах, автоклавная обработка изделий.

Шлак вместе с известью и добавкой гипса размалывается в шаровой мельнице. Полученный, шлакоизвестковый порошок складируется в силосах. Состав шлакоизвесткового порошка: доменный шлак 85%, известь-кипелка 10%, гипс двуводный 5%.

Зола-унос Верхне-Тагильской ГРЭС поступает на завод в железнодорожных вагонах и выгружается в отдельный силос.

Из силосов материалы пневматическим транспортом подаются в смесительное отделение, где установлены расходные бункера шлакоизвесткового вяжущего и золы. Пройдя дозаторы, компоненты поступают в растворомешалку. Вода для приготовления раствора подогревается с таким расчетом, чтобы готовая смесь при выходе из растворомешалки имела температуру 38—40°, а вязкость соответствовала расплыву 16—18 см по вискозиметру Суттарда.

Шлакозольный раствор заливается в самоходную мешалку, куда предварительно подается пор образователь в виде водно-алюминиевой суспензии.

Готовую смесь заливают в металлические формы, в которых происходит вспучивание. Процесс этот длится 30—40 мин. После созревания газошлакозолобетона срезается горбушка, выступающая над формой, и производится затирка поверхности изделий. Затем их направляют на тепловлажностную обработку в автоклавы диам. 3,6 ж и длиной 21 ж. Режим обработки следующий: подъем давления до 8 ати—10 час.; изотермический прогрев—4 час.; спуск давления — 8 час.


В процессе создания и отработки технологии производства газошлакозолобетонных изделий были проведены широкие экспериментально-исследовательские работы.

Настоящая статья посвящена вопросам подбора оптимального состава бесцементного газошлакозолобетона, характеристике долговечности получаемого материала и результатам испытаний готовых стеновых панелей. В качестве исходных материалов при исследовании были использованы доменные шлаки Нижне-Тагильского металлургического комбината, зола-унос Верхне-Тагильской ГРЭС и известь-кипелка с содержанием 70% CaO + MgO, на которых работает завод треста Тагилстрой. Одновременно исследовались образцы, в которых вместе золы в качестве кремнеземистого заполнителя применялся песок, содержащий 96% Si02.

В табл. 1 приведен химический состав в %, а в табл. 2 — данные об удельной поверхности основных компонентов бесцементного газошлакозолобетона и газошлакобетона.

Для испытаний были изготовлены образцы в виде кубиков размером 10X10X10 см, призм— 10X10X30 см и балочек —7X7X42 см. Кроме того были проведены также испытания панелей в натуральную величину, изготовленных на домостроительном комбинате треста Тагилстрой. Такая панель показана на рис. 3.


При использовании песка вместо золы эта зависимость изменилась мало, хотя прочностные показатели газошлакобетона оказались на 15—20% выше.

Следует отметить, что коэффициент размягчения т. е. отношение предела прочности газошлакозотобетона в насыщенном водой состоянии (Дн) к пределу прочности в высушенном состоянии (R..) i уменьшением количества золы увеличивается.

Морозостойкость бесцементного газошлакозолобетона, как и любого другого ячеистого материала, является одним из основных показателей, характеризующих его долговечность. Эта характеристика зависит от многих факторов, и в первую очередь от состава раствора и коэффициента размягчения. Для определения морозостойкости были изготовлены образцы объемным весом 800 кг/м3 как на песке, так и на золе. При этом состав раствора обеспечивал максимальную прочность изделий и минимальный коэффициент размягчения. Через 24 часа после автоклавной обработки часть образцов была подвергнута пятидесятикратному попеременному замораживанию и оттаиванию. Затем определялись предел прочности материала при сжатии и потери в весе. Другая же часть образцов для выявления атмосферного воздействия на морозостойкость материала в течение 3 месяцев находилась на крыше здания.

Как показали испытания, предел прочности первой партии образцов (88 кг/см2) после 25 циклов замораживания и оттаивания снизился на 8,3%, а после 50 циклов — на 25%. Потеря в весе в первом случае равнялась 2%, а во втором — 3,1% от веса сухого образца.