Синерезис – это самопроизвольное уменьшение объема пены, сопровождающееся выделением значительного количества жидкой фазы.
Корректирующие добавки.
Вкачестве добавок, ускоряющих твердение бетона, применяют сернокислыйалюминий Al2(SO4)3 и хлористыйкальцийCaCl2 (ГОСТ450– 77).
Вкачестве добавок – стабилизаторов структуры поризованной массы
используются гипсовый камень (ГОСТ 4013 – 82), жидкое стекло R2O n H2O (ГОСТ 13078 – 81 “Жидкое стекло натриевое” и ГОСТ 18958 – 73 “Стекло жидкое калиевое”).
Вода, применяемая для получения ячеистого бетона, должна удовлетворять требованиям ГОСТ 23732 – 79. Водородный показатель воды составляет 4 – 9 единиц.
Лабораторная работа № 1
ГАЗОБЕТОН
Цель работы – выявить влияние расхода и вида газообразователя на основные свойства кремнеземвяжущей смеси и газобетона.
Приборы и оборудование:
вискозиметр Суттарда;
чаша и лопатка замеса;
цилиндры стеклянные вместимостью 250 мл из прозрачного бесцветного стекла (внутренний диаметр 36 – 40 мм) по ГОСТ 1770;
мерный стеклянный цилиндр вместимостью 1000 мл;
весы по ГОСТ 29329 или ГОСТ 24104 – 88;
весы лабораторные электронные ВЛА;
формы с размером ребра 100 мм;
штангенциркуль по ГОСТ 166 – 80;
гидравлический пресс с максимальным усилием 50 – 250 кН (5 – 25 тс) по ГОСТ 8905 – 82;
Порядок выполнения работы
Преподаватель делит студентов на три – четыре бригады. Каждая бригада получает индивидуальное задание на изготовление образцов из газобетона с использованием различных видов газообразователя (алюминиевой пудры, газопасты и др.) или с различным расходом (300, 500, 700 и 900 г на м3 газобетонной смеси).
Выполнение работы проходит в следующей последовательности:
1)выбор оптимального соотношения кремнеземистого компонента к вяжущему и водотвердого отношения;
2)расчет состава газобетона;
10
3)изготовление образцов из газобетона;
4)определение высоты вспучивания газобетонной смеси;
5)определение размера образцов, их массы, плотности и испытание на предел прочности при сжатии;
6)определение водопоглощения;
7)определение водостойкости.
Исходные данные для расчета и подбора состава газобетона
задаются преподавателем.
1.Rб – требуемая марка газобетона, кг/см2.
2.ср – средняя плотность газобетона в сухом состоянии, кг/м3.
3.Характеристика сырья (вяжущее, кремнеземистый компонент).
4.Способ формования.
5.Условия твердения бетона.
1. Выбор оптимального соотношения кремнеземистого компонента к вяжущему и водотвердого отношения
Значение отношения кремнеземистого компонента к вяжущему в смеси С принимается по табл. 3 в зависимости от вида вяжущего и способа твердения.
|
Выбор показателя С |
Таблица 3 |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
Отношение кремнеземистого компонента к вяжущему |
||
Вид вяжущего |
по массе в ячеистобетонной смеси (С) |
||
|
Для автоклавного бетона |
Для безавтоклавного бетона |
|
Цементные и цементно- |
1,0; 1,25; 1,5; 1,75 |
0,75; 1,0; 1,25 |
|
известковые |
|||
|
|
||
Известковые |
3,0; 3,5; 4,0; 4,5; 5,0; 5,5 |
--- |
|
Известково-белитовые |
1,0; 1,25; 1,5; 2,0 |
--- |
|
Известково-шлаковые |
0,6; 0,8; 1,0 |
0,6; 0,8; 1,0 |
|
Высокоосновные зольные |
0,75; 1,0; 1,25 |
--- |
|
Шлакощелочные |
0,15; 0,20; 0,25 |
0,1; 0,15; 0,2 |
|
Для получения оптимального отношения кремнеземистого компонента к вяжущему рекомендуется приготовить и испытать не менее трех составов бетона при различных С. По результатам испытания образцов, приготовленных из этих 3-х – 5-ти составов, уточняется значение С, обеспечивающее заданную плотность бетона при наибольшей его прочности.
После принятия значений С определяют водотвердое отношение (В/Т), обеспечивающее заданную текучесть растворной смеси, удовлетворяющую требованиям табл. 4 с учетом температуры смеси в момент выгрузки
(табл. 5).
11
|
|
|
|
Текучесть растворной смеси |
|
|
Таблица 4 |
|||
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
||||
Заданная |
|
Диаметр расплыва смеси по Суттарду, см, на основе вяжущего |
||||||||
средняя |
|
цементного, |
|
известкового, |
|
|
|
|||
плотность |
|
|
|
|
высокоосновного |
|||||
известково-цементного, |
|
известково-шлакового, |
|
|||||||
ячеистого |
|
|
зольного |
|||||||
бетона, кг/м3 |
|
шлакощелочного |
|
известково-белитового |
|
|
||||
|
|
|
|
При литьевом |
формовании |
|
|
|
||
300 |
|
|
38 |
|
30 |
|
|
|
--- |
|
400 |
|
|
34 |
|
25 |
|
|
|
25 |
|
500 |
|
|
30 |
|
23 |
|
|
|
23 |
|
600 |
|
|
26 |
|
21 |
|
|
|
21 |
|
700 |
|
|
22 |
|
19 |
|
|
|
20 |
|
800 |
|
|
18 |
|
17 |
|
|
|
18 |
|
|
|
|
При вибрационном формовании |
|
|
|
||||
500 |
|
|
15 |
|
--- |
|
|
|
--- |
|
600 |
|
|
13 |
|
--- |
|
|
|
--- |
|
700 |
|
|
11 |
|
--- |
|
|
|
--- |
|
800 |
|
|
9 |
|
--- |
|
|
|
--- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 5 |
|
|
|
Температура ячеистобетонной смеси |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|||||
Ячеистый бетон и |
|
Температура растворной смеси, 0С, в момент выгрузки |
||||||||
|
|
|
|
|
при вибрационном |
|||||
вяжущее |
|
|
при литьевой технологии |
|
||||||
|
|
|
|
формовании |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Газобетон: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
на цементе |
|
|
|
|
45 |
|
|
45 |
||
на известково-цементном |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
вяжущем |
|
|
|
|
35 |
|
|
40 |
||
на известково-шлаковом |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
или высокоосновном золь- |
|
|
|
|
|
|
|
|||
ном вяжущем |
|
|
|
|
40 |
|
|
45 |
||
газосиликат на извести- |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
кипелке и известково-бе- |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
литовом вяжущем |
|
|
|
30 |
|
|
40 |
|||
Пено- и пеногазобетон: |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
на цементе |
|
|
|
|
25 |
|
|
--- |
||
на шлакощелочном |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
вяжущем |
|
|
|
|
15 |
|
|
--- |
||
В/Т (отношение объема воды затворения к массе твердых веществ) ориентировочно может быть принято: а) при литьевой технологии 0,5 – на цементном вяжущем; 0,5…0,55 – на извести; 0,45…0,5 – на смешанном вяжущем; на песке – 0,5; на золе – 0,6; б) при вибротехнологии В/Т
12
принимается равное 0,3 и 0,4, если в качестве кремнеземистого компонента применяются соответственно песок и зола.
Для определения В/Т опытным путем необходимо брать навеску сухих компонентов 400 г, в том числе вяжущего – 400 / (С + 1) г, кремнеземистого – 400 * С / (С + 1) г, после чего В/Т определяется с помощью вискозиметра Суттарда, стремясь получить текучесть смеси, установленную в табл. 4.
2. Расчет состава газобетона
Пористость бетонной смеси, которая должна быть создана
газообразователем для получения газобетона заданной ср |
и В/Т |
определяют по формуле |
|
Пр= 1 – ср* (Vуд + В/Т) / Кс , |
(1) |
где ср – плотность бетона в высушенном состоянии, кг/л; Кс – коэффициент увеличения массы в результате твердения за счет химически связанной воды (для расчета принимают Кс = 1,1); Vуд – удельный объем сухой смеси (л/кг) определяется по табл. 6 или опытным путем и рассчитывается по формуле
Vуд = (1 + В/Т) / ф.р – В/Т, |
(2) |
где ф.р – фактическая плотность раствора, кг/л.
Таблица 6
Исходные значения Vуд для расчета состава ячеистого бетона на различных видах вяжущего и кремнеземистого компонента
Вид |
|
|
|
|
Вид вяжущего |
|
|
|
|
Портланд- |
|
Смешанное вяжущее |
|
|
Известково- |
||||
кремнеземис- |
|
(цемент; известь или |
Известь |
шлаковый |
|||||
того компонента |
цемент |
|
нефелиновый цемент) |
|
|
цемент |
|||
|
|
|
|
|
|||||
|
С |
Vуд |
|
C |
Vуд |
C |
Vуд |
C |
Vуд |
Песок ( = 2,65) |
1 |
0,34 |
|
1,5 |
0,36 |
3 |
0,38 |
1 |
0,32 |
Зола ( = 2,36) |
1 |
0,38 |
|
1,5 |
0,40 |
3 |
0,40 |
1 |
0,36 |
Легкая зола |
1 |
0,44 |
|
1,5 |
0,48 |
3 |
0,48 |
1 |
0,42 |
( = 2,0) |
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Расход газообразователя на 1 м3 (1000 л) бетона рассчитывают по |
|||||||||
формуле |
|
|
Рго = (Пр * V) / (α * К) , |
|
|
|
(3) |
||
|
|
|
|
|
|
||||
где Пр – пористость газобетона; V – заданный объем газобетона, л; α – коэффициент использования газообразователя (для расчета принимают α = 0,85); К – коэффициент выхода пор (для расчета принимают при
использовании алюминиевой пудры при температуре растворной смеси
40 0С, К = 1390 л/кг).
13
Расход сухих компонентов бетона определяют по формуле
Рсух = ср * V / Кс, |
(4) |
где Рсух – масса сухих компонентов, кг, на заданный объем, л, газобетона;ср – заданная средняя плотность газобетона в сухом состоянии, кг/л.
Расход вяжущего вещества
Рвяж = Рсух / (1+С). |
(5) |
При использовании смешанного вяжущего |
|
Рц = Рвяж * n, |
(6) |
где Рц – масса цемента, кг; n – доля цемента в смешанном вяжущем. |
|
Расход извести |
|
Ри = Рвяж * (1 – n), |
(7) |
Риф = (Ри / Аф) * 100, |
(8) |
где Ри – масса извести, содержащей 100% CaO, кг; Риф – масса извести с фактическим содержанием CaO, кг; Аф – фактическое содержание CaO в извести (70, 80, 90 % соответственно для 3, 2 и 1-го сортов извести).
Расход кремнеземистого компонента
Рк = Рсух – (Рц + Риф). |
(9) |
Расход воды |
|
Рв = Рсух * В/Т. |
(10) |
Расход стабилизатора структурной прочности массы. Гипс или жидкое |
|
стекло принимается равным 3% от вяжущего. |
|
Масса замеса |
|
Мз = V * Кз * р, |
(11) |
где V – объем газобетономешалки, м3; Кз – |
коэффициент заполнения |
газобетономешалки, равный 0,6 – 0,8; р – средняя плотность раствора, равная 1,4 т/м3.
После расчета расхода материалов на 1 м3 газобетона рассчитывается дозировка компонентов на пробный замес. Объем замеса принимается в зависимости от размера образцов, которые предполагается формовать.
Расчет расхода материалов на пробный замес (кг) проводится по
формулам |
|
|
Рго.з = (Рго / 1000) * Vз; |
(12) |
|
Рвяж.з = (Рвяж / 1000) * Vз; |
(13) |
|
Рц.з |
= (Рц / 1000) * Vз; |
(14) |
Ри.з = (Ри / 1000) * Vз; |
(15) |
|
Рк.з |
= (Рк / 1000) * Vз; |
(16) |
Рв.з |
= (Рв / 1000) * Vз, |
(17) |
где Рго.з, Рвяж.з, Рц.з, Ри.з, Рк.з, Рв.з – масса газообразователя, вяжущего, цемента, извести, кремнеземистого компонента и воды, кг; Рго, Рвяж, Рц, Ри, Рк, Рв – масса газообразователя, вяжущего, цемента, извести,
14