Формование гипсовых и гипсобетонных изделий из горячих смесей

При получении изделии из строительного гипса количество воды затворения значительно превышает дозировку, необходимую для образования двугидрата. Влажность гипсовых изделий после формования обычно составляет 40—50%, а пенобетонных — 28—35%, в результате получали образцы раствора, как бы содержащие одинаковый объем пор, но разную их удельную поверхность. Объемный вес образцов (кротче контрольных, без шариков) получился одинаковым, так как состав смеси не изменялся. К моменту испытания образцов парафиновые шарики не изменили своей формы. Результаты испытаний образцов на прочность прн сжатии показали, что удельная поверхность парафиновых шариков, введенных в образцы раствора, существенно влияла на прочность раствора. Так, при увеличении удельной поверхности шариков, введенных в образцы раствора, с 1 до 11, прочность раствора при сжатии снизилась примерно на 50%

Парафиновые шарики, обладающие сравнительно небольшой прочностью, по- видимому, в какой-то степени могут моделировать воздушные поры в цементном камне, н поэтому естественно ожидать, что в легком бетоне, где поры могут быть во много раз меньше 1,3 мм. этот фактор оказывает еще большее влияние.

С повышением амплитуды вибрирования легкобетонной смеси при ее уплотнении, по-видимому, может происходить некоторая активизация зерен цемента, приводящая к повышению прочности бетона. Доказательств в пользу этого нами не было получено. Однако опыт работы не дает оснований считать, что за относительно небольшое время виброуплотнения легкобетонной смеси (в наших опытах 15—20 сек) может происходить существенное истирание пленки с зерен цемента, как это бывает например, в шаровой мельнице пли бегунах

В заключение необходимо подчеркнуть, что прн проведении различных экспериментальных исследований, связанных с уплотнением легкобетонной смеси, при составлении соответствующих ГОСТов, а также при осуществлении лабораторного контроля качества легко- бетонных смесей и бетона на заводах не следует игнорировать режимы и способы уплотнения смесей. Они могут оказать решающее влияние на процесс структурообразования легкого бетона и следовательно, на его основные прочностные характеристики.

тогда как отпускная влажность гипсобетонных изделий не должна превышать 8%.

Поэтому нужно стремиться к уменьшению количества воды затворения и к применению механического уплотнения при формовании, чтобы сократить и даже исключить процесс сушки, плотность и прочность и как следствие этого избежать армирования крупноразмерных панелей деревянными каркасами. К этим целям приводит метод формования гипсовых и гипсобетонных смесей температурой 70—100°С, разработанный в МИСИ им. В. В Куйбышева.


Изготовление изделий таким способом может производиться на стане, специально разработанном для описываемой технологии СКТБ Главмоспром- стройматсрналов, илн иа прокатном стане Н. Я. Козлова с обогреваемой мешалкой ц предварительным подогревом компонентов. На рнс. 1 приведена технологическая схема смесительного и фор човочного узлов для получения гппсо- бетонных панелей методом горячего формования.

Опытно-приизводствсенное опробование горячего формования гипсобетона было осуществлено па Магистральном заводе КПП расторгуевском комбинате «Гипсобеюд». Экспериментальная установка была смонтирована с использованием узлов приготовления п формования гнпсобетонной массы па прокатных станах перегородки

В шлаколопастной бетономешалке непрерывного действия с индукционно-термичсскмм обогревом изготовлялись размером 2,7 х 3,0 м при толщине 8 см из гипсобетонных смесей состава (но весу); гипс : песок = 1 2,08 с В/Т = 0,2. Alacca укладывалась в непрерывно форму вагонетку, оборудованную четырьмя поверхностными вибраторами. При формовании температура смеси равнялась 80—85° С. Для уплотнения верхнего слоя гипсобетона применялась резиновая лента.

Производственная проверка показала возможность получения крупноразмерных гипсобетонных изделий методом горячего формования при уменьшенном расходе воды затворения. Установлено, что для сушки горячих плит из подвижных смесей (В/Т = 0.2 влажность после формования 10—11%) до отпускной влажности можно ограничиться только обдуванием изделий горячим воздухом с температурой 100—120° С па ленте стана II камере «созревания» в течение 30—45 мин. Для изделий, приготовленных из жестких смесей (В/Т = 0,15— —0,17; влажность после формования 7—8%), сушка необязательна.

Горячие смеси могут быть получены различными способами В лабораторных условиях удобно использовать воду с температурой 80—100 С подогретые до 80—120° С гипс и песок. Температура полученной массы в опытах менялась от 60 до 95° С Уплотнение смесей, уложенных в формы, производилось на виброплощадке с частотой 50 гц и амплитудой 0,32 мм. Особо жесткие смеси уплотнялись при совместном действии вибрации Р = 0,15 кг/см2.

В качестве вяжущего применялся строительный гипс расторгуевского комбината «Гипсобетон». Подобраны составы гипсобетонпых смесей с расходом гипса от 30,9 до 52,6 кг/м2 перегородки. На этих составах с разным расходом воды (В/Т = 0,13—0,24) и начальными температурами смесей, равными 20, 60 и 90° С, были изготовлены образцы-балоч- кп размером 4 X 4 X 16 см п кубы размером 7X7X7 м. В качестве контроль чого был принят состав, на котором работает Магистральный завод О = 1 ; 1.32 ; 0,176 (по весу) с расхо дом вяжущего 44,5 кг на 1 м2 перегородки. На заводе применяют композиции из гипса, песка, древесных опилок и воды. Мы провели опыты по замене опилок песком в гипсобетоне.

Исключение нз смеси опилок и заполнение их объема песком при горячем формовании позволяет уменьшить их водопотребность и повысить прочность изделий (Рем — 0 кг/см2-, RLC = 180 кг/см2). Как видно нз рнс. 2, принципеальное значение имеет само наличие влагоемкого компонента: при введении древесных опилок возрастает оптимальное содержание воды. Способ уплотнения имеет меньшее значение: кривые / н 2 при увеличении количества опилок сближаются. Следовательно, чем больше доля опилок в смеси, тем менее эффективным является уплотнение. Введение опилок отрицательно сказывается н на свойствах затвердевшего гипсобетона, увеличивая пористость и ухудшая качество поверхностей.

Испытания образцов-балочек состава Г : П = 1 : 1,6— 1 : 4,0 показали, что оптимальное (соответствующее большей прочности) значение В/Т для каждой смеси меняется в зависимости от температуры смеси и работы уплотнения (рис 3) С увеличением работы уплотнения оптимальное значение В/Т уменьшается, прочность гипсобетона соответственно растет. Характерно, что меньшим значениям оптимума В/Т соответствуют составы с более низким расходом гипса. Объяснить это можно более благоприятными условиями гидратации и более разбавленной системе. Кроме то го, работами Л. Ф. Полака доказано, что внутренние напряжения, являющиеся следствием кристаллизационного давления, тем меньше, чем меньше физики химическое сродство между гидратирующимся веществом и заполнителем По этому кристаллизационное давление, возникающее на границе будет меньше, чем на границе между двумя кристаллами гипса.

Так как влажность после формования изделий, изготовленных горячим способом, составляет всего лишь 8— 11%, были сделаны опыты по отделке панелей сразу после остывания. Часть панелей окрашивалась масляными п известковыми красочными составами Другая часть оклеивалась обоями. Подучены удовлетворительные результаты

Таким образом, применение горячих несхватываюмися смесей с использованием вибрационных воздействий для дополнения позволяет резко снизить водогипсовое отношение, повысить прочность, водостойкость и исключить операцию сушки изделий из строительного гипса.