Газошлакобетоны, полученные термообработкой в пропарочных камерах

Крупным источником сырья, позволяющим значительно расширить производство и снизить стоимость индустриальных строительных изделий из ячеистых бетонов, являются металлургические и топливные шлаки.

Известно, что автоклавный способ получения ячеистых бетонов, обладая рядом достоинств, требует, однако, довольно дорогого оборудования. Изготовление же газобетонов с термообработкой в камерах пропаривания сопряжено со значительным расходом портландцемента (250—300 кг/м3).

Работами, проведенными в Московском инженерно-строительном институте имени В, В. Куйбышева, установлена возможность получения из различных шлаков (гранулированных и отвальных) бесцементных и малоцементиых неавтоклавных газошлакобетонов объемного веса 450—1000 кг/м3. По физико-механнческим показателям (прочность при сжатии, морозостойкость, коэффициент размягчения и др.) они практически идентичны ячеистым бетонам на цементе и извести.

Исходными материалами для получения пропаренного газошлакобетона в наших опытах служили топливный гранулированный шлак жидкого удаления Московской ТЭЦ-11 "; гранулированный шлак от выплавки никеля комбината «Южуралникель», доменный гранулированный шлак Чусовского и Новокузнецкого металлургических заводов, отвальный шлак Московского завода нм. Войкова, шлак завода «Серп и Мотот».


Таким образом, исследованные шлаки существенно отличаются по химическому и минералогическому составам, а также физическими свойствами. Содержание основных окислов (CaO+MgO) колеблется в них в широких пределах — от 5 до 52°/о. Однако шлаки таких составов наиболее типичны и распространены в большинстве экономических районов страны.

В качестве активизаторов твердения использовались молотая негашеная известь (содержание актизных CaO + MgO 75—85°/о, скорость гашения 10—15 мин., температура гашения 70—90°), портландцемент завода «Гигант» марки 400 и двуводный гипс Новомосковского месторождения. В качестве заполнителя применялся москворецкий песок с Мкр=0,9— 1,2 и молотый песок, характеризуемый величиной удельной поверхности 2000—3000 см /г. Газообразователем служила алюминиевая прокаленная пудра ПАК-3. Для ускорения сроков схватывания газобетонной массы вводился хлористый кальций в количестве 2% от веса вяжущего.

Газобетонная смесь готовилась двумя способами—сухим и мокрым компонентов.

При подготовке сырья по сухому способу шлак и активи- заторы твердения размалывались совместно в шаровой мельнице до удельной поверхности 4000—4500 см2/г, причем исходный шлак был измельчен до крупности, характеризуемой удельнго поверхностью в 3000—3500 см2,г. Вода вводилась в сухую смесь совместно с хлористых кальцием и алюминиевой пудрой. При способе приготовления газошлакобетона узль/йненный (35—40° с) шлак измельчался, а известь н гипс в сухом состоянии. Исходные компоненты смешизали в раствороме пилке, куда добавлялось необходимое количество воды. В отдельных компонентов: шлака и песка или вводили шлам в сухом виде. Кроме того, приготозляли также образцы из газошлакобетона путем измельчены всех исходных материалов по мокрому способу.

Подученную газошлакобетониую массу зализали в формы размером 7,07Х7,07>(7,07 и 10x10x10 см. Для получения конструктивного газобетона (Yo = 800—1000 кг/м3) смесь после завивки в форму вибрировалась в течение 20—40 сек. Это, как установлено, ускоряет газовыделение. сокращает период вспучивания при уменьшенном количестве воды затворення и обеспечивает равномерное распределение пудры. Тепло- влажностная обработка газошлакобетона велась по режиму 3+13 час. при 95—98°. Кроме того, производились по термообработке образцов при 115° под давлением 0,5 атм и при 174° под давлением 8 атм (запаривание в автоклаве по режиму 2+8+2 часа).


Введение молотого песка вместо шлака снижает прочность пропаренного газошлакобетона (рис 1). При 95—100° молотый песок, оставаясь инертным заполнителем бетонной массы, не реагирует с активными компонентами. Добавка хлористого кальция в количестве 2°/о от веса вяжущего, как показали опыты, ускоряет срок схватывания массы и повышает прочность газобетона на 15—25°Л>. Полученные в результате экспериментов по подбору определенных видов активизаторов и их количественных соотношений оптимальные составы газобетонов на плановых вяжущих (бесцемснтных и мало цементных) характеризуются данными табл. 2 и показателями рис. 2.

Для производства газошлакобетонных изделии по технологии, основанной на пропаривании при атмосферном давлении, можно применять различные гранулированные шлаки с оптимальной добавкой 10—20% негашеной извести и 5% двуводного гипса. Прочность таких бетонов на доменных и топливных гранулированных шлаках прн объемном весе 450, 800 и 1000 кг/м3 достигает соответственно 12—16, 30—60 и 80—100 кг/см2.

Добавление портландцемента в количестве около 50— 100 кг/м3 увеличивает прочность газобетона, способстзует повышению его долговечности, что, в частности, видно из результатов определения морозостопкости. Введение в исходные смеси немолотого песка в соотношении 1 : 0,5 (вяжущее - песок, по весу) снижает прочность газошлакобетона примерно пропорциона 1ыш количеству добавленного песка Вместе с тем, в случае необходимости получения изделий повышенного объемного веса (900—1000 кг/м3), введение песка может быть оправдано экономическими соображениями.


Газобетоны на никелевом и особенно на ваграночном шлаках характеризуются более низкими показателями, чем на доменном и топливном шлаках. Однако те из них, которые при объемном весе 450 кг/м3 обладают прочносм ю 10 кг/смг н при 800 кг/м3 — прочностью 40 кг/см2. могут найти практическое применение в строительетве. В данном случае наиболее целесообразна добавка портландцемента в количестве 90—100 кг/м3.

Наименьшую прочность показали образцы газобетона на мартеновском отвальном шлаке с характерной кристаллической структурой.






В итоге проведенные исследования подтверждают возможность получения методом пропаривания в камерах при температуре 90—100° газошлакобетонов из топливного, доменного, никелевого гранулированных извести и песке с применением автоклавной обработки.