Перспектива теплоизоляционного ячеистого газопенобетона

Современный рынок теплоизоляционных материалов Украины представлено разнообразными видами утеплителей как отечественного так и зарубежного производства, 90% которого занимают изделия из минеральной ваты, стекловаты и пенопластов.

Фиброцементный сайдинг цена

В сравнении с ними теплоизоляционный ячеистый бетон имеет высокий потенциал благодаря его неоспоримым преимуществам: экологичность (Не выделяет токсичных веществ как при нормальных, так и при повышенных температурах), долговечность (долговечность приравнивается к долговечности несущей конструкции) доступность сырья (цемент, песок, известь).

Сравнивая свойства теплоизоляционных материалов становится ясно, что для полноценного конкурирования ячеистому бетона нужно уменьшать среднюю плотность в 200-250 кг/м3 или еще ниже.
Характеристики теплоизоляционных материалов

Теплоизоляционный материал Плотность, кг/м3 Теплопроводность, Вт / (м · К)
Стекловолокно 100-150 0,045-0,06
Минеральная вата 15-300 0,045
Пенополистирол 10-45 0,041
Пенополиуретан 20-80 0,036
Ячеистый бетон 200-300 0,055 - 0,08

Современное производство ячеистого бетона сконцентрировано на изготовление блоков стеновых мелких из конструкционно-теплоизоляционного бетона плотностью 400-600 кг/м3. Это обусловлено, с одной стороны, интенсивным развитием строительного рынка в начале 21 века, что требовало большого количества стеновых материалов, а с другой - отлаженной технологии получения бетона со средней плотностью именно 600 кг/м3. Широкому распространению изделий с конструкционно-теплоизоляционного бетона при возведении ограждающих конструкций при высотном монолитно-каркасном и малоэтажном коттеджном строительстве способствовала их низкая масса, достаточная прочность и теплопроводность.
Перспектива теплоизоляционного ячеистого газопенобетона

Технология ячеистого бетона

Но технология ячеистого бетона позволяет получать на одном технологическом оборудования из одних сырьевых материалов долговечны, экологичны, качественные строительные материалы различного технологического назначения.
Несмотря на широкую область применения теплоизоляционного ячеистого бетона его производство в Украине осуществляется в небольших объемах. Производство теплоизоляционного бетона плотностью ниже 300 кг/м3 сдерживается несколькими факторами:

  • Технологическими - сложность получения високопоризованого массива сырца без осадки, ограничение возможности работы технологического оборудования с массивом низкой прочности (транспортировка, резка);
  • Экономическими - связанные со снижением производительности производства в результате значительного увеличения времени выдержки массива сырца в форме до набора необходимой прочности.

 

Отсутствие финансирования в строительной отрасли остановило строительство подавляющего большинстве строительных объектов, что повлекло снижение спроса на блоки из конструкционно-теплоизоляционного бетона. В то же время постоянное подорожание энергоресурсов заставляет владельцев домов, которые уже эксплуатируются, проводить работы по их тепловой санации, соответственно возникает потребность в теплоизоляционных материалах. При снижении объемов строительства в 2010 году на 10% по сравнению с предыдущим периодом рынок теплоизоляции демонстрирует рост в 22% и составляет 5,5 млн. м3, что должно привести в 2011 году к возвращение сбыта на уровень 2007 года.

Вывод

Учитывая выше приведенное можно сделать вывод, что в период пониженного спроса на конструкционно-теплоизоляционный бетон для загрузки производственных мощностей заводов ячеистого бетона смысл увеличить объемы производства теплоизоляционного бетона низкой плотности.

Производство ячеистого бетона плотностью ниже 300 кг/м3 требует существенно высших требований к качеству сырьевых материалов, стабильности их свойств и точности дозирования, выдерживания строго температурного режима. Изменение хотя бы одного из этих параметров, которая была бы несущественна при получении бетона плотностью 600 кг/м3, приводит к оседанию вспученного массива или проседание высокопоризованои смеси. Для уменьшения зависимости устойчивости смесей от колебаний технологических факторов разработана технология поризации ячеистобетонных смеси пеной и газом.

Получение ячеистого бетона

Для получения ячеистого бетона с расчетной плотностью 250 кг/м3  соотношение твердой и газовой фазы при пиногазовий поризациина на метр кубический бетона следующее. При смешивании сырьевых компонентов с водой получается растворная смесь с начальным объемом Vp = 0,150 м3. При последующем введении заранее приготовленной пены объемом Vп = 0,3 м3 и смешивании с начальным раствором происходит первичная поризация раствора и образования пиносумиши объемом Vп.с = 0,43 м3 .. На следующей стадии пиносумиш дополнительно поризуеться за счет газообразования (газообразователь - пудра алюминиевая массой 0,55 кг), объем смеси возрастает на объем образованных газовых пузырьков (Vг = 0,57 м3) и составляет Vзаг = 1 м3 . В период вспучивания и формирования пористой структуры сырьевая смесь выполняет роль газонепроницаемой пластической оболочки. Устойчивость оболочки и ее способность деформироваться под действием выделяющегося газа, зависит от значения пластической вязкости и предельного уровня смещения.

За счет предварительного насыщения сырьевой смеси мелкими пенными пузырьками:

  • На поверхности газового пузырька образуется пленка поверхностно-активного вещества, увеличивается предельная граница сдвига смеси, что значительно повышает его устойчивость;
  • Повышается структурная вязкость и устойчивость смеси в период вспучивания;
  • Снижается плотность смеси, соответственно снижается и выталкивающая сила, действующая на большие газовые пузырьки;
  • При дальнейшем вспучивании и росте газовых пузырьков пенные распределяются между ними образуя высоко пористую структуру из пор разного диаметра, упакованных в плотную гексагональную решетку.

Предложенный метод поризации ячеистобетонных смеси проверено в лабораторных условиях при формировании бетона расчетной плотностью 250 кг/м3 с высотой вспучивания 22 см.

Пропорции

При поризации сырьевой смеси газообразователем (пудра алюминиевая) происходит вспучивания массива до высоты, соответствующей плотности 310 кг/м3, без дальнейшего роста наблюдаются прорывы газа («кипение») и осадки массива.
При насыщении раствора пеной и заливке в форму в начальный период (26 -27 мин.) Пеносмесь устойчивая, но при дальнейшей выдержке происходит оседание массива на 47% от первоначального объема поризации.
Последовательное насыщение ячеистобетонных смеси пенными, а затем газовыми порами, при пиногазовий поризации обеспечивает равномерный рост массива в расчетной плотности. После окончания вспучивания у стенок формы наблюдаются отдельные выхлопы газа и проседания на 0,6-1 см.
Полученный газопенобетона характеризуется следующими показателями:

  • плотность 260 кг/м3;
  • прочность на сжатие 0,8 МПа;
  • прочность на растяжение 0,35 МПа;
  • теплопроводность 0,066 В т / (м · К).

Анализ полученных результатов позволяет сделать выводы:

  • для получения теплоизоляционного бетона плотностью ниже 300 кг/м3 целесообразно применять двухстадийную поризацию ячеистобетонных смеси пеной и газом;
  • газовыделения в растворе, предварительно поризованного пеной происходит плавно без прорывов газа, вспучивание происходит на расчетную высоту;
  • вспученный сырец обладает достаточной устойчивостью во времени, обеспечивает сохранение его формы и структуры до начала и конца схватывания;
  • полученный пеногазобетон соответствует требованиям ГОСТУ.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *