Неавтоклавный теплоизоляционный пенобетон на фосфорном шлаке

Для строительства жилых домов серии 1-335 в Волгограде применяют двухслойные стеновые панели, в которых утеплителем служит пенобетон марки 10 объемным весом 500 кг/м3.

Пенобетонная масса заливается на свежеотформованную железобетонную плиту. Панели пропаривают в камерах при температуре 85—95°.

На первых порах для приготовления пенобетона применялись только клинкерные цементы. С целью снижения расхода их и удешевления стоимости строительства лаборатория треста Оргстрой (Волгоград) предложила использовать фосфорные шлаки для производства -неавтоклавного пенобетона и кладочных растворов.

Фосфорные шлаки являются отходами производства химических предприятии. Образуются они нз расплава с температурой 1450°, сливаемого в ямы с водой.

Химический состав шлаков характеризуется следующими данными в %: Si02—43—45; Al203 — 1,5—2,5; Fe203—1,5—2,5; CaO—44—47; MgO — 1,5; MnO—0,6; S03 —0,03; P205—2,92.

Для повышения активности шлаков к ним при помоле добавляют воздушную известь (10—15%) и двуводный гипс (3—5%). Технологическая схема производства двухслойных стеновых панелей с использованием пенобетона на фосфорном шлаке представляется в следующем виде:


Дозировка извести при помоле проверяется по активным окислам CaO-j-MgO, содержание которых должно находиться в пределах 5— 12%

Фосфорные шлаки предварительно сушат в барабане до влажности 1%- При этом выгорает свободный фосфор.

Тонкость помола фосфорно-шлакового вяжущего определяется остатком на сите 0,2 в количестве 3% н проходом через сито 0,09—95%.

Прочность при сжатии пенобетона объемного веса 500 кг/м3 на фосфорно-шлаковом вяжущем равна 12—15 кг/см2. Показатель прочности пенобетона зависит от активности извести, добавляемой к шлаку.

При использовании извести активностью не ниже 60%, пенобетон объемным весом 500 кг/м3 и прочностью 10 кг/см2 может быть получен на одном фосфорно-шлаковом вяжущем без добавки цемента. При снижении активности извести необходимо добавлять клинкерное вяжущее.

Большое влияние на прочность пенобетона оказывает водовяжущее отношение смеси. В лаборатории были изготовлены образцы с содержанием воды затворния от 30 до 45%. Одновременно определялась растекаемость раствора на приборе Суттарда. Как показали опыты, оптимальным водовяжущим отношением является 0,38. Прочность пенобетона при этом доходит до 18 кг/см2. Растекаемость раствора составляет 140 мм, пенобетон до начала схватывания дает наименьшее водо-т- деление.

В производственных условиях затирка стеновых панелей производи гея при прочности ячеистой массы 200—250 г/см2. Такую прочность пенобетон на фосфорно-шлаковом вяжущем приобретает только через 36—38 час., тогда как при использовании клинкерного цемента затирку производят через 15—20 час.

Для ускорения твердения были проведенны по подбору состава пенобетона с различными добавками: сернокислым глиноземом, сернокислым натрием, смесью его с хлористым кальцием, поваренной солью, хлористым кальцием.

Наиболее эффективной добавкой оказался хлористый кальций, дозировка которого принята в количестве 0,5% от веса твердых составляющих летом и 1 % зимой.

Для ускорения твердения пенобетона пользуются также горячей водой затворения. Применение воды, нагретой до 40°, ускоряет в первые 12 часов процесс твердения пенобетона з два раза.

При использовании воды с температурой выше 40: происходит разрушение пены.

Проведенные опыты позволяют рекомендовать следующие составы пенобетона на (фосфорном шлаке:

Пропаривание панелей производится по следующему режиму: выдержка при температуре 30—40° в закрытой камере —2 час., подъем температуры —4 час., изотермический прогрев при 85— 90°—4 час., спуск температуры до 60°- 4 часа.


Скорость подъема температуры при пропаривании не должна превышать 15° в час. Повышение температуры пропаривания до 98—100° увеличивает прочность пенобетона на фосфорно-шлаковом вяжущем в 1,5 раза. Однако при этом увеличивается возможность появления трещин на пенобетоне.

В настоящее время пенобетон на фосфорном шлаке изготовляется на Волгоградском заводе железобетонных изделий и конструкций № 2.

Применение фосфорно-шлакового вяжущего для производства теплоизоляционного пенобетона дает возможность экономить на 1 м3 изделий 290 кг портландцемента и снизить стоимость 1 м3 пенобетона примерно на 2 руб