Органоминеральные смазки для форм в производстве автоклавного газобетона

На кафедре строительных материалов и специальных технологий НИСИ в течение ряда лет проводились исследования по разработке органо-минеральных смазок форм для производства автоклавного газобетона. Одним из основных ПС к смазке является то, что в условиях автоклавного твердения смазка должна образовать тонкую термостойкую пленку на внутренней поверхности металлических форм, не прилипающую к газобетону.

Компонентом, обеспечивающим это требование в разработанных нами смазках, является натриевое жидкое стекло (ГОСТ 13078—81). В свою очередь разделительное свойство смазки определяют органические компоненты, в качестве которых предлагаются соапсток, получаемый при обработке растительных масел, или глицериновый гудрон, накапливаемый в дистилляционном кубе, являющиеся отходами жирового комбината. Для повышения стабильности смазок и улучшения технологических свойств в их состав вводятся тонкоизмельченные наполнители — кварцевый песок или отходы газобетона после автоклавной обработки с удельной поверхностью от 1,8 до 3 м2/г.

При оптимизации составов органоминеральных смазок исследовались их разделительные свойства и влияние на состояние поверхности газобетона. В смазках применялись натриевое жидкое стекло плотностью 1,35—1,4 г/см3, соапсток и гудрон, разведенные водой до плотности 1,06—1,1 г/см3.

Математическое планирование эксперимента и проведенные исследования позволили определить оптимальные составы смазок. Соотношение жидкого стекла и соапстока (гудрона) установлено 1:1 по объему, а количество минерального наполнителя вводится от 5 до 10% по массе. Средняя плотность приготовленной смазки находится в пределах 1.2—1,26 г/см3.

Процесс приготовления смазок включает разбавление соапстока или гудроне водой в заданном соотношении, перемешивание с минеральным наполнителем и затем с жидким стеклом в лабораторной мешалке. В производственных условиях для приготовления смазок можно использовать растворомешалки СБ-43 (С-868).

Известно, что качество смазок определяют физико-химические процессы ка границе с металлом и газобетоном в течение всего времени их контактирования2.

Проверялась способность смазок удерживаться на горячих формах, которую косвенно можно характеризовать изменением плотности при повышении температуры. В исследуемых смазках при нагревании до 80°С плотность меняется весьма незначительно, т. е. сцепление практически обеспечивается при нанесении на горячие формы.

В набора горных испытаниях применялся газобетон одинакового состава с постоянным режимом автоклавного твердения 3—6—3 ч при давлении 0,8 МПа.

Важной характеристикой является испаряемость смазок при повышенных температурах. Кинетика испарения указанных смазок при 100°С приведена на рис. 1, при этом из смазок испаряется только влага. Исследования показали, что при температуре 175°С и давлении 0,8 МПа разложения смазок не происходит, тем самым улучшаются санитарные условия работы в автоклавном отделении.

На втором технологическом этапе при контакте с газобетонной смесью, смазки проявляют реакционную способность. По нашему мнению, жидкое стекло взаимодействует с составляющими газобетона, и новообразования имеют значительное сцепление с металлом форм. Нарушение адгезии в условиях автоклавной обработки обеспечивает применение его совместно с гидрофобизатором — соапстоком или гудроном Последние не вступают в реакцию и служат в качестве разделительной прослойки в контактном слое, ослабляя силы молекулярного взаимодействия поверхностен газобетона и металла. Установлено, что введение минеральных наполнителей кроме стабилизации состава смазок улучшает их разделительные свойства.

На третьем этапе, после автоклавной обработки, предлагаемые смазки обеспечивают распалубку изделий без прилипания газобетона к металлической форме и чистоту поверхности газобетонного изделия, в отличие от большинства органических смазок, загрязняющих ее.

Количественной оценкой адгезионных свойств смазок является величина напряжения отрыва, как наиболее имитирующая условия освобождения изделий от бортоснастки. В данном случае металлические пластины лабораторных форм отделялись от газобетона под действием собственной массы.

Применение в смазках жидкого стекла обусловливает противокоррозионное действие к металлу Ускоренные испытания — выдержка металлических пластин в смазке при 100°С в течение 8 ч, а также длительные испытания форм в автоклавных условиях показали, что разработанные смазки не вызывают коррозии металла. Поверхность форм после первых формовок покрывается тонкой защитной пленкой, препятствующей анодному растворению металла и тормозящей электрохимическую коррозию. Кроме того, органоминеральные смазки способствуют получению уплотненного поверхностного слоя газобетона.