Получение газобетона способом баротермального вспучивания —
В МПСП им. В. В. Куйбышева разработана технология получения газобетона способом баротермального вспучивания, опробованная на Бутовском комбинате строительных материалов.
Сущность ее заключается в следующем: газобетонную смесь при перемеливании в специальном герметичном смесителе обрабатывают в течение 3— мин насыщенным водяным паром, создавая избыточное давление в смесителе до 1—2 кГ/см2. Массу, сохраняющую свои пластичино-вязкие характеристики, быстро разливают в формы.
Перемешивание и нагрев газобетонной смеси под давлением использовано с целью значительной интенсификации вспучивания ее и последующего затвердевания бетона. Давление в смесителе препятствует развитию центров газовых пузырьков, образуемых в результате действия газообразователя, а среда насыщенного водяного пара сохраняет в массе воду затворения в жидкой фазе, т. е. вода из массы не испаряется при температуре, превышающей 100°С. Это обеспечивает конденсацию водяных паров па поверхности массы н одновременно позволяет в процессе перемешивания сохранять ее оптимальные пластично-вязкие свойства для вспучивания даже при 100—120°С, против 30— 40°С — при обычном перемешивании.
После розлива массы в формы часть воды затворения массы превращается в пар, в результате динамического эффекта (от перепада давления и температуры), который наряду с газообразованием я интенсивным развитием центров газовых пузырьков обеспечивает вспучивание всего за 1—2 мин (при обычной технологии 20—30 мин).
По окончании вспучивания вязкость горячей массы резко повышается в результате ускоренной гидратации вяжущего вещества п интенсивного испарения воды. Эти создает возможность через 40—00 мин (против 4—6 ч по обычной технологии) транспортировать отформованные изделия в автоклав, т. е. дает возможность обойтись без выдерживания изделий до автоклавной обработки.
Работы проводились на сконструированной авторами лабораторной установке. Основной частью ее является турбинный смеситель, помещенный в лабораторный вертикальный автоклав. Техника изготовления образцов была следующая. В водонагревательном котле поднимали избыточное давление до 8 кГ/см2 и подавали от него пар на лопасти турбины.
Компоненты массы загружали в смеситель через затвор. Затвор перекрывали и после того, как манометр показывал в смесителе заданное давление (обычно не более 2 кГ/см2), через вентили массу разливали в формы. Через 40—00 мин формы помещали в автоклав, запаривание проводилось по общепринятым режимам. В опытах применялось сырье: известь молотая негашеная Болдерейского завода, молотый песок с удельной поверхностью 1800— 2000 см2/г, газообразователь—алюминиевая пудра с расходом 0,15— 0,25 кг на 1 м3 бетона для объемных масс соответственно 1000—400 кг/м3.
Выяснилось, что полученные показатели прочности при сжатии выше, чем у аналогичных образцов, изготовленных по обычной технологии. Так, при у=600 кг/м3, Rcw. = 50 кГ/см2 (против 40 кГ/си1), при у=800 соответственно 90 (против 70).
Повышение прочности объясняется тем, что нагрев и динамический эффект, ускоряя процессы вспучивания, способствует образованию в бетоне мелких пор. В изделиях наблюдаются два вида пор: более крупные (от газообразования) и более мелкие (от удаления пара) Наши исследования выявили, что такая двоякая пористость существенно улучшает морозостойкость материала. Например, при у = 700 кг/м3 одинаковый коэффициент морозостойкости в пределах 0,83—0,86 получали при обычном вспучивании через 25 циклов испытания (удельная поверхность пор — 1900 м2[м3), а при баротермальном — через 100 (удельная поверхность пор — 2400 м2/м3). Распределение пор по размерам в сечении образцов показано на рис. 1.
Из-за отсутствия промышленного герметичного смесителя мы опробовали описанный способ в цехе теплоизоляцноного газосиликата Бутовского комбината в несколько измененном варианте. По этому варианту залитые газосиликатной массой формы помещали без предварительной выдержки в автоклав, где нагревали их и создавали динамический эффект путем быстрого подъема и резкого сброса давления пара.
Массу заливали в формы размером 1,3X0,9X0,26 м на /з их высоты. Время от начала приготовления массы до начала подъема давления пара в автоклаве составляло 20 мин. Время подъема давления от 0 до избыточного 7 кГ/см2— 70 мин. По достижении 7 кГ /см2 впуск пара прекращали, и в течение 12 мин давление сбрасывали до атмосферного путем перепуска пара в другой автоклав. Режим вспучивания и последующей автоклавной обработки изделий показан на рис. 2.
Результаты испытаний выпиленных образцов (10X10X10 см) были следующие: у=450—500 кг/м3; 12,6— 14,4 кГ/см2; весовая влажность — 27— 33%. Заводское опробование способа подтвердило его высокую эффективность, показав, что длительность общего технологического цикла может быть сокращена в 1,5 раза.
Внедрение этого способа на действующих заводах ячеистого бетона потребует изготовления « установки промышленных герметичных смесителей. Замена ими обычных газобетонных мешалок не только сократит длительность технологического цикла, по и позволит получать необходимую прочность бетона при меньшей объемной массе с более высокой долговечностью.