ПАСТООБРАЗНЫЙ ГАЗООБРАЗОВАТЕЛЬ НА ОСНОВЕ СУЛЬФОНОЛА —
Применяемая на заводах ячеистого бетона в качестве газообразователя алюминиевая пудра ПАП-1 (ГОСТ 5494—71) относится к категории взрывоопасных материалов. Она выпускается отечественной промышленностью для лакокрасочной промышленности и имеет резко выраженные гидрофобные свойства, в то время как для использования в качестве газообразователя она должна обладать гидрофильными свойствами, то есть способностью смачиваться водой и равномерно распределяться в ячеисто- бетонной смеси для получения газобетона требуемой структуры. На заводах ячеистых бетонов для придания алюминиевой пудре таких свойств ее обрабатывают водными растворами при приготовлении суспензии сухую алюминиевую пудру подают в смесительную емкость в виде воздушной взвеси.
Использование алюминиевой пудры в виде продукта пастообразной консистенции исключает возможность образования взрывоопасной смеси. В НППЖБе и ВАМИ выполнены работы по созданию пастообразного газообразователя и совместно с производственным объединением Ворошиловграджелезобетон осуществляется внедрение его в производство.
При изготовлении из гидрофобной алюминиевой пудры ПАП-1 пастообразного газообразователя целесообразно одновременно обеспечить гидрофилизадию поверхности еечастиц. Это может быть достигнуто выбором жидкой связки, обладающей определенными свойствами. Наиболее целесообразно по экономическим соображениям попользовать в качестве жидкой связки водный раствор поверхностно-активного вещества. Для исследований приготавливали пасту на основе водного раствора сульфонола из расчета 2,5%—5% сульфонола массы пудры. Соотношение жидкой связки и алюминевой пудры составляло от 0.5:1 до 1:1 по массе.
Газообразующая способность водной суспензии из этих паст изучена в сравнении с газообразующей способностью водной суспензии из сухой оудры ка прибора, разработанном специально для этон цели. при принятых для заводских условий параметрах реакционной среды продолжительность газовыделения для суспензии на основе сухой пудры составляла 5 мпп, а из паст — 9 мин. Некоторое увеличение продолжительности тазовыделения следует считать положительным фактором, поскольку шрп этом повышается коэффициент использования газообразавателя за счет уменьшения потерь выделяющего газа в процессе перемешивания и формования ячеистобетонной смеси.
Общее количество газа, выделенного суспензией, в обоих случаях практически одинаково.
С целью взрывобезопасного изготовления на заводах ячеистого бетона пасты из сухой алюминиевой пудры ПАП-1 разработан способ смешивания компонентов непосредственно в емкости, в которой пудра поступает с завода-изготовителя. В этом случае исключается подача пудры в смесительное устройство я, следовательно, образование взрывоопасной. ЭКБ ЦНИИСК им. В. А. Кучеренко разработан проект смесительной установки для изготовления алюминиевой пасты по этому способу (см. рисунок).
Жидкая связка подается под давлением и одновременно равномерно перемешивается с пудрой1. Мешалка снабжена вращающимися в противоположных направлениях лопастями, а также-щетка- ¦ми, снимающим пудру со стенок банки. С целью более тщательного смешивания компонентов пасты предусмотрена возможность поворота емкости вокруг вертикальной оси в период работы мешалки. Благодаря постепенному поступлению в 1977 г. введена в эксплуатацию в производственном объединении Ворошнловграджслезобетон. Состав посты: алюминиевая пудра ПА-П-1 и водный раствор сульфонола в соотношении 1:1 по массе; на I л водного раствора расходуется 26 г сульфонола. В таблице представлены показатели свойств ячеистобетопной смеси при изготовлении теплоизоляционного и конструкционно-теплоизоляционного газосилпката расчетной объемной массой 350 и 550 кг/м3 с применением подпой суспензии из пасты и для сравнения из сухой алюминиевой пудры.
В производственных условиях установлено, что продолжительность вспучивания ячеиетобетонных смесей различной расчетной объемной массы на основе пасты и алюминиевой суспензии из сухой пудры одинакова. Начальная и максимальная температура, а также текучесть ячеистобстонных смесей при применении пасты не отличаются существенно от показателей этих величин при изготовлении аналогичных смесей с применением алюминиевой суспензии из сухой пудры. Расход пасты в пересчете на твердое вещество может быть уменьшен на 10% по сравнению с сухой пудрой.
Ячеистый бетон в обоих случаях имеет практически одинаковые показатели морозостойкости и усадки. Отмечается тенденция к повышению прочности ячеистого бетона при использовании пастообразного газообразователя. Объясняется это тем. что применение алюминиевой иудры в виде пасты позволяет более тщательно распределить газообразователь ячеистобетонной смеси и получить материал с более равномерно распределенными порами. Это подтверждается результатами, полученными при исследовании макропористой структуры газобетонных образцов. Исследования проводились по методике количественной оценки качества макропористой структуры ячеистого бетона, разработанной лабораторией ячеистых бетонов и конструкций ННИЖБа совместно с кафедрой физики МИСИ нм. В. В. Куйбышева. Использовалась фотоэлектронная установка, позволяющая определить однородность распределения пор по методу площадей.
Пастообразный газообразователь, изготовленный в объединении Ворошиловграджелезобетон. исследован на стабильность в ВАМП. По принятой методике о стабильности судили по количеству водорода, выделенного в процессе выдерживания навески пасты при температуре 50°С. Паста считается стабильной, если в течение 50 ч выделилось не более 100 мл газа. При выдерживании в указанных условиях выделения водорода не наблюдалось.
Исследования показали, что снижения активности алюминия и повышения удельной поверхности алюминиевой пудры в процессе приготовления и хранения водной алюминиевой пасты не происходит. Это свидетельствует о том, что не происходит взаимодействия алюминия с жидкой связкой. Алюминиевая паста на основе раствора сульфонола стабильна. Хранить пасту необходимо в емкостях с герметично закрывающейся крышкой для предотвращения испарения жидкой связки. при хранении в течение 1 г свойства ее не изменяются.
В табл. 3 приведены величины относительных погрешностей между расчетными и экспериментальными данными для каждой смесн. В качестве наглядного примера на рисунке представлена зависимость величины прессующего давления от коэффициентов уплотнений для силикатной смеси № 3 (1К = 9%; р0== 900 кг/м3), рассчитанная по приведенным коэффициентам соответственно для каждого уравнения, и изображена экспериментальная кривая сжатия.
Анализируя полученные результаты, можно отметить следующее. Изменение модуля крупности песка и активности массы в отмеченных пределах практически не оказывают влияния на характер кривой сжатия. Диапазон давлений, используемых для прессования силикатного кирпича (до 350 кгс/см2), можно весьма точно описать одним из рассматриваемых уравнений. Можно предположить, что коэффициенты уравнений изменяются при изменении прессового давления. Все уравнения не точно описывают процесс сжатия смесей в зоне малых давлений прессования (до 30 кгс/см2). Для практики изготовления силикатного кирпича могут быть использованы уравнения А. С. Бережного, С. С. Казакевича, Ф. В. Коидрашова. Для аналитических исследований изменения давления при прессовании наиболее целесообразно использовать уравнение С. С. Казакевича, являющееся наиболее компактным по структуре.