Кремнеземсодержащие компоненты

Кремнеземистые заполнители ячеистых бетонов, на долю которых приходится до 60 % по массе и до 75 % по объему твердой фазы, являются основным видом сырья. Кремнеземистый компонент в ячеистом бетоне выполняет функции как мелкодисперсного заполнителя (в бетонах неавтоклавного твердения), так и составной активной части вяжущего (в автоклавных бетонах).

В составах ячеистобетонных масс в качестве кремнеземистого заполнителя применяется кварцевый песок, отвечающий основным требованиям ГОСТ 8736-93, содержащий не менее 85 % кремнезема (общее содержание) или не менее 75 % свободного кварца, илистых и глинистых примесей не более 3 %, монтмориллонитовых глинистых примесей не более 1,5 %, содержание слюды в песке не более 0,5 %;

Кремнеземистый компонент подвергают помолу до удельной поверхности 150‒300 м²/кг, в зависимости от плотности изделий.

В качестве кремнеземистого компонента применяют вторичные продукты промышленности и энергетики:

‒ кислая зола от сжигания бурых и каменных углей, уловленная в электрофильтрах. Содержание кварца (SiO₂) – не менее 45%; CaO – не более 10%; сернистых и сернокислых соединений (в пересчете на SO₃) – не более 2%; содержание остатков несгоревшего топлива: для каменных углей – не более 7%; для бурых углей – не более 5%. Удельная поверхность ‒ не менее 250 м²/кг.

‒ зола-унос ТЭС, отвечающая требованиям ОСТ 21–60-84, должна содержать SiO₂ не менее 45 %, СаО ‒ не более 10 %, R₂O ‒ не более 3 %, SO₃ ‒ не более 3 %.

Допускается применять другие кремнеземсодержащие материалы, обеспечивающие получение ячеистого бетона, отвечающего заданным физико-техническим характеристикам, установленным стандартом.

Порообразователи ячеистых бетонов

Для получения поровой структуры ячеистого бетона применяют газо- и пенообразователи, обеспечивающие заданную среднюю плотность и требуемые физико-механические показатели ячеистого бетона.

В качестве газообразователя применяется водная суспензия алюминиевой пасты «Газобетолайт», которую получают путем разведения в воде алюминиевой пасты в соотношении вода:алюминиевая паста = 10:1. Паста «Газобетолайт» удовлетворяет требованиям СТО75754739-002-2012.

В качестве газообразователя в основном применяют алюминиевую пудру марок ПАП-1 (таблица 8), ПАП-2 по ГОСТ 5494 или пасту на основе алюминиевой пудры.

Вода

Вода для приготовления ячеистого бетона должна соответствовать требованиям ГОСТ 23732.

В воде, используемой для приготовления бетона, должны отсутствовать примеси масел, кислот, сильных щелочей, органических веществ и производственных отходов. Удовлетворительной считается вода питьевого качества или вода из бытового водопровода. Вода обеспечивает гидратацию (схватывание) цемента. Любые примеси в воде могут значительно снизить прочность бетона и вызвать нежелательное преждевременное или замедленное схватывание цемента. Кроме того, загрязненная вода может привести к образованию пятен на поверхности готового изделия.

Температура воды не должна быть ниже 15⁰С, поскольку снижение температуры ведет к увеличению времени схватывания бетона.

Удельная эффективная активность естественных радионуклидов А _эфф в минеральных материалах, применяемых для приготовления ячеистого бетона, не должна превышать 370 Бк/кг в соответствии с ГОСТ 30108.

 

МЕХАНИЗМ ПОРООБРАЗОВАНИЯ

Макро- и микроструктуру ячеистого бетона можно представить структурой порового пространства и структурой межпоровых перегородок. Поровое пространство характеризуется формой, размерами, распределением пор в массиве и их общим содержанием.

Формирование пористой структуры ячеистого бетона происходит в результате выделения определенного объема газа, при протекании химической реакции между алюминиевой пудрой и гидроксидом кальция с выделением водорода:

2Al + 3Ca(OH)₂ + 6H₂O = 2CaO·Al₂O₃ 6H₂O + 3H₂↑ + Q↑