Получение пеногипса способом сухой минерализации

12.2.1 Состав пеногипса принимают по п. 10.1.1. Для проведения сравнительного анализа пеногипса, полученного различными_: способами знамения плотности проектируемого состава должны быть аналогичны принятым в части 12.1.

Расход иолы определяют в п. 12.2.2 исходя из требуемой подвижности гипсовой смеси.

12.2.2 Приготавливают рабочий раствор пенообразователя и получают пену.

С целью сравнительной оценки способов изготовления пеногипса, используют пенообразователи и стабилизаторы, применяемые в части 3.1.

Расход пенообразующих ПАВ и концентрацию их в рабочем растворе определяют экспериментально при консультации преподавателя и исходя из вида ПАВ и условия получения устойчивой пены заданной кратности.

Кратность получаемой пены варьируется с целью изучения её влияния на технологические параметры пеногипсовой смеси и свойства пеногипса.

Учитывая, что объем пены должен' быть равен объему пеногипса, принятому в п. 12.2.1, кратность иены определяется количеством воды, используемом для получения рабочего раствора пенообразующих ПАВ.

Соответственно количество воды принимают из условия получения подвижной пеногипсовой смеси. Для этого расход воды варьируют в зависимости от НГ гипсового вяжущего: ориентировочно в пределах -10%... +30%;

12.2.3 Изготовление пеногипсовой смеси осуществляют в следующем порядке: получают пену а затем, не останавливая работы лабораторной мешалки непрерывно вводят вяжущее и производят совместное перемешивание в течение 3-5 минут.

Контролируют подвижность пеногипсовой смеси по стандартной методике.

12.2.4 Формование и испытание образцов аналогично п. 3.1.5 и 3.1.6. Данные 1 и 2 части работы о расходах сырьевых компонентов, технологических параметрах изготовления пеногипсовых материалов и свойствах полученных образцов свести в таблицу прилагаемой формы.

 

Таблица 12.1.

 

Заданная средняя плотность пеногипса кг/м^3	Способ приготовления пеномассы	Размер и количество формуемых образцов	Общий объем образцов, л	Расход материалов на приготовление гипсового теста		Подвиж ность гипсового теста, мм
				гипса, г	воды, мл
1	2	3	4	5	6	7

 

 

Продолжение таблицы 12.1

 

Расход материала на приготовления пены			Объем пены, л	В/Г	Объем пеногипсовой массы, л	Подвиж ность пеногип совой смеси	Объем разрушения пены в пеногип совой смеси	Характеристик а высушенных образцов
воды, мм	Пенообраз ователя, мл	Добавки, г						ρ,кг/м	R сж, МПа
8	9	10	11	12	13	14	15	16	17

 

Определение свойств пены

12.3.1 Полученную пену в соответствии с пунктом 1 лабораторной работы испытывают для определения кратности, стойкости по количеству истеченной жидкости.

12.3.2 Определение свойств пены производят на приборе типа ЦНИИПС-1.

Прибор ЦНИПС-1 для определе­ния свойств пены состоит из трех основных частей: сосуда, стеклянной трубки и поплавка. Сосуд имеет внизу отверстие. Стеклянная трубку диаметром 14 мми длиной соединена с отверстием сосуда и имеет внизу краник. Поплавок представ­ляет собой круглую алюминиевую пла­стинку диаметром весом 25 г.Для оп­ределения устойчивости пену помещают в сосуд прибора и на её поверхности устанавливают поплавок. По шкале верх­него сосуда измеряется осадка пены, а по шкале бюретки (трубки) - объем жидкости, выделившейся из разрушившейся пены.

 

 

Рисунок 12.2. Прибор ЦНПС-I для определения качества пены:

1- стеклянный или целлулоидный сосуд; 2-стеклянная трубка;                  3- поплавок; 4- шкала для замера высоты столба пены; 5- шкала для измерения отхода жидкости, полученной в результате разрушения пены.

 

12.3.3 Заполняют полученной пеной сосуд прибора ЦНИИПС-1, на поверх­ность пены устанавливается поплавок, оставшейся частью пены заполня­ют мерную емкость (предварительно определив массу емкости).

12.3.4 Определяют массу пены и плотность пены:

 

                                                                                         (12.2)

где т – масса пены;

   V – объем пены в мерной емкости.

12.3.5 Определяют кратность пены

                                                                                                 (12.3)

где k – кратность пены

ρ _в – плотность воды, г/л

ρ _п  – плотность пены, г/л

 

12.3.6 По прибору ЦНИИПС-1 через каждые 5 мин после заполнения емкости прибора пеной фиксируют количество истеченной жидкости и осадку пены в мм.

  Наблюдения осуществляют в течение 1 часа. Данные определений вносят в таблицу 12.2.

 

 

Таблица 12.2

 

№ п/п	ПАВ		Стабилизатор		Крат­ность пены	ρ пены, г/л	Осадка пены, мм	Кол-во истеченной жид­кости, мм
	Вид	Концентрация в растворе	КМЦ	Жидкое стекло

 

Пример расчета состава ячеистого бетона. Требует­ся получить ячеистый бетон с применением смешанного (цементно-известкового) вяжущего со средней плот­ностью 500 кг/м³ с возможно большей прочностью. Объем один замеса - 10 л.

Исходные материалы: портландцемент марки 500, молотая известь-кипелка активностью 70%, зола-унос (ρ_уд = 2,06 г/см³), порообразователь – алюминиевая пудра или КИСК, поверхностно-активное вещество – мылонафт, замедлитель скорости гидратации извести-кипелки – молотый двуводный гипс.

1. Пользуясь соответствующими формулами, подсчи­тываем расход материалов на 1 замес с учетом следую­щих исходных величин: К_с =1,1; С =1,5 и п =0,5, расплыв массы (текучесть раствора) должен быть равен 30 см. Опытным путем устанавливаем, что такая текучесть раствора имеет место при В/Т=0,64.

При применении данных материалов W =0,48 л/кг; для газобетона К= 1,39 л/г, а для пенобетона К =18 л/кг, или 0,018 л/г; а=0,85.

Установив эти величины, производим расчет расхода материалов:

 

Вяжущего..... Р_вяж = кг.

Извести...... Р_и = 1,8·0,5 = 0,9 кг.

Цемента...... Р_ц = 1,8 - 0,9 = 0,9 кг.

Кремнеземистого

компонента..... Р_к = 1,8·1,5 = 27 кг.

Молотого двуводного

гипса..... Р_г = 0,9 · 0,03 = 0,027 кг.

Воды......... В = (1,8 + 2,7) 0,64=2,88 л.

 

Пористость, которую необходимо создать с помощью порообразователя для получения заданной, средней плотности ячеистого бетона:

 

                                                               (12.4)

 

Зная пористость, определяем расход порообразователей: алюминиевой пудры

                                     г;                               (12.5)

 

Мылонафтана для приготовления водно-алюминиевой суспензии:

 

                                   Р_м=4,32·0,05=0,22 г;                               (12.6)

 

Водного раствора пенообразователя (пены) для пено­бетона:

                                  кг.                               (12.7)

 

2. Готовим пять замесов с В/Т, равным 0,60; 0,62; 0,64; 0,66 и 0,68. Допустим, что В/Т=0,64 оказалось оптимальным.

Приготовив еще пять замесов с различной темпера­турой, определяем, что при температуре 40°С наблюда­лось максимальное вспучивание массы.

3. С целью установления оптимального соотношения между кремнеземистым компонентом и вяжущим веще­ством готовим пять замесов при В/Т=0,64 и при тем­пературе раствора 40°С, при этом принимаем величину Св следующих пределах: 1,0, 1,25; 1,5; 1,75; 2,0.

Предположим, что после испытания образцов на прочность состав с С=1,5 показал наибольшую проч­ность.

4. По фактическим значениям после проведения соответствующих измерений уточняем величины W, Кси α.

Допустим, что фактические замеры показали, кг/л:

 

        Плотность раствора...........ρ_р = 1,45.

        Средняя плотность газобетонной

        смеси...................... ρ_я =0,775

        Средняя плотность пеиобетонной

        смеси..................... ρ_я = 0,808

        Средняя плотность бетона в сухом

        состоянии................... ρ_сух = 0,544

 

Поскольку ячеистый бетон получился тяжелее задан­ного, то в его состав необходимо внести коррективы.

Величину удельного (абсолютного) объема сухой смеси (W) уточняем по фактической плотности раствора:

 

             л/кг.            (12.8)

 

Фактически полученную пористость (П_г) рассчиты­ваем по фактической плотности раствора и по средней плотности полученной ячеистой смеси за вычетом массы пенообразователя, то есть если средняя плотность пенобетонной смеси равна 0,808, то без учета массы пено­образователя она будет равна 0,808-0,333= 0,775.

 

         - для пенобетона (газобетона).              (12.9)

 

Затем уточняем коэффициент использования поро­образователя. Определяем α для газобетона, для чего предварительно вычисляем фактический объем газобе­тонной смеси по ее массе и средней плотности:

 

                       л.                             (12.10)

 

Тогда коэффициент использования порообразова­теля (ПАК-3)

 

                                                        (12.11)

 

Определяем а в пенобетоне, предварительно вычис­лив объем пенобетонной смеси без учета объема пены:

 

                                       л.                                   (12.12)

 

                                                                     (12.13)

 

Уточняем величину коэффициента связанной воды

                                                       (12.14)

 

5. По уточненным значениям К_с, W, П _г и α произ­водим окончательный расчет расхода порообразователей.

Требуемая величина пористости составит

 

                              (12.15)

Расход ПАК-3 на 1 замес по уточненным данным

 

                             г.                          (12.17)

 

Расход рабочего раствора КИСК по уточненным дан­ным

 

                              кг.                                 (12.18)

 

Таблица 12.3

Окончательные данные по составу ячеистого бетона рекомендуется записывать по следующей форме:

 

Наименование материалов	Расход материалов, кг
	на 1 замес	на 1 м^3
Вяжущее	1,8	180
Известь	0,9	90
Портландцемент	0,9	90
Кремнеземистый компонент	2,7	270
Молотый двуводный гипс	0,027	2,7
Вода (общее количество)	2,88	288
Газообразователь (ПАК-3), г	4,75	475
Пенообразователь (рабочий раствор), кг	0,367	36,7
Поверхностно-активное вещество для приготовления водно-алюминиевойсуспензии (Рп 0,05), г	0,24	24

 

Осн. литература: 3 [359 – 362]

Доп. литература: 8 [85 – 99]

Контрольные вопросы:

1. Технологические приемы получения пенобетонов способом сухой минерализации в лабораторных условиях.

2. Определение основных свойств пенобетона в лабораторных условиях.

3. Технологические приемы получения пенобетонов традиционным способом в лабораторных условиях.

Лабораторная работа № 13