Повышение однородности пенобетона крупноразмерных изделий —
Укрупнение элементов строительных конструкций перед предприятиями, выпускающими ячеистые бетоны, задачу совершенствования технологии. Важным условием становится повышение однородности материала по объемному весу и прочности.
На Дарницком заводе ЖБИ Стройтреста № 1 при участии авторов проведено лабораторное исследование и промышленное внедрение мероприятий по повышению однородности пенобетонной теплоизоляции комплексных панелей покрытий промизданий размером Зх Х12 м. Для достижения поставленной цели было ‘необходимо увеличить замес до объема, позволяющего формовать целое изделие, добиться высокой степени однородности смеси. Увеличение объема замеса до 3 .«3 потребовало создания смесителей большой емкости, разработка и изготовление которых осуществлялось по инициативе управляющего Стройтрестом № 1 Свешникова Г. В. Принципиальные изменения внесены в конструкцию шламмешалки (смесителя цементного «молока») в связи с неудовлетворительной работой ло- паспюго смесителя пенобетономешалки СМ 578 (налипание цементного теста на рабочие органы, особенно при загрузке цемента).
Шламмешалка выполнена в виде скоростного турбулентного смесителя и представляет собой горизонтальный цилиндрический резервуар, по торцам которого в нижией части расположены две дисковые турбины диаметром 250 мм, со скоростью вращения 2800 об/мин с двумя независимыми электродвигателями. Порядок приготовления смеси следующий: при работающих турбинах в смеситель подается вода, затем в течение 3—5 мин ленточным весовым дозатором загружается цемент. Готовая смесь сливается по трубопроводу в пенобетоносмеситель. Длительная эксплуатация шламмешалки показала ее высокую надежность.
Пеиовзбиватель опрокидного типа выполнен с рабочим органом в виде двух крестообразных рамок. С целью улучшения рабочих параметров пеновзбивателя экспериментальная работа на лабораторной пенобетономешалке по изучению влияния вида и скорости вращения рабочего органа, продолжительности взбивания и степени разбавления пенообразователя на качество пены.
Для экспериментов использовались оба барабана лабораторной пенобетоноблоки со скоростью рабочего органа 230 об/мин.
При наименьшем числе оборотов получалась крупноячеистая, нестойкая пена., Коэффициент использования ее в пенобетоиной смеси составлял 0,2—0.5. Наилучшими показателями характеризуется пена, приготовленная при 372 об/мин (см. таблицу). Значительная интенсивность пеновзбиваиия обеспечивает получение большого выхода пены (рис. 1,а), хороших показателей стойкости и коэффициента использования в пенобетонной смеси, существенного уменьшения размера пор в пенобетон- ион смеси и затвердевшем бетоне.
Дальнейшие лабораторные исследования выполнялись при 372 об/мин рабочего органа пеновзбивателя. С целью определения оптимального времени взбивания кратность выхода пены определялась через 3,5 и 7 мин (рис. 1,6). Оказалось, что для смеси пенообразователя рабочего состава (П) и воды, заливаемой в пеиовзбиватель (Вп ), увеличение кратности зависит от степени разбавления пенообразователя (Пр : Вп)- Если при соотношении Пр:Вп=1:4 и 1 :5 можно рекомендовать продолжительность взбивания пены 5 мин, то при большей степени разбавления продолжительность взбивания должна быть увеличена до 7 мин.
В инструкции СН 277—64 рекомендуется отношение Пр : Вп для клееканифольного пенообразователя 1:5, в «Инструкции по производству и применению крупноразмерных изделий из без- автоклавного золобетона» от 1 :4 до 1 :6; кратность выхода пены при этом требуется не менее 15 (обычно 15—201.
В проведенных опытах при увеличенных скоростях взбивания высокая кратность выхода пены (в пределах 40—601 получается даже при очень большой степени разведения пенообразователя до Пр:ВП = 1:9. Однако с увеличением разбавления кратность уменьшается. Поэтому для оценки эффективности разбавления принят коэффициент суммарной кратности пенообразователя ХКП. В отличие от коэффициента кратности выхода (Кп) он представляет собой отношение объема пены к весу пенообразователя рабочего состава, а не к весу его водного раствора, заливаемого в пеиовзбиватель. Максимальные значения 2 Кп получены при П р : Вп =1:5 для лопасти с отверстиями и при Прл :ВП = 1:6 в случае лопасти — сетка
Кратность выхода пены может быть ограничена емкостью пеновзбивателя при принятом объеме заливки (К3=Пр+ + Вп). При этом с уменьшением К3 кратность увеличивается почти в обратной -пропорции до некоторой наибольшей величины, а затем резко падает.
Уменьшение размера ячеек и увеличение кратности пены, приготавливаемой в скоростном пеновзбивателе, закономерно связаны с увеличением ее стойкости, определяемой принятыми измерениями осадки и отхода жидкости (на приборе ЦНИПС-1). Даже при больших разбавлениях пенообразователя (рис. 2,а), осадка пены h находилась в пределах нормы — 10 мм. В то же время искусственное снижение кратности за счет увеличения объема заливки при высокой концентрации пенообразователя неизбежно ведет к снижению стойкости пены (рис. 2,6). Некоторое повышение осадки пены наблюдается при уменьшении времени взбивания пены.
На основании экспериментальной работы осуществлены мероприятия по улучшению промышленного пеновзбивателя. Скорость вращения рабочего органа увеличена от 47 до 94 об/мин, что соответствует по интенсивности взбивания в лабораторном пеновзбивателе скоростям 116 и 230 об/мин. Исключен свободный объем над лопастями, стержневые лопасти обтянуты тканой сеткой № Ю.
В результате при промышленном производстве размер ячеек пены уменьшился от 0,3—0,4 мм до 0,1—0,2 мм, коэффициент использования йены в пенобетонной смеси (к =350—400 .кг/л3) увеличился от 0,4 до 0,72, расход пенообразователя снизился на 40% при кратности выхода пены 30—35.