После расчета всех необходимых компонентов, готовится смесь и расплыв диаметра смеси определяется с помощью вискозиметра Суттарда. При применении различных видов пенообразователя или кремнеземистого компонента диаметр расплыва смеси для всех бригад должен быть одинаковым.
3. Расчет состава пенобетона
Необходимое количество пенообразователя для получения заданной средней плотности рассчитывают по пористости бетона Пр. Предварительно требуемую пористость пенобетона Пр определяют по формуле
Пр= 1 – ср* (Vуд + В/Т) / Кс , |
(26) |
где ср – плотность бетона в высушенном состоянии, кг/л; Кс – коэффициент, учитывающий связанную воду в бетоне (для расчета принимают Кс = 1,1); Vуд – удельный объем сухой смеси определяется по табл. 6 или опытным путем и рассчитывается по формуле (2).
Расчет расхода материалов на 1 м3 бетона или на пробный замес.
Объем замеса принимается в зависимости от размера образцов, которые предполагается формовать.
Расход пенообразователя (клееканифольный, смолосапониновый и др.)
рассчитывают по формуле |
|
Рпо = (Пр / α * К) * V, |
(27) |
где α – коэффициент использования пенообразователя (α = 0,85); К – коэффициент выхода пор (для расчета принимают при использовании пены К = 20 л/кг); V – объем одновременно заливаемых изделий, л.
Расход сухих компонентов
Рсух = ср * V / Кс. |
(28) |
Расход вяжущего вещества |
|
Рвяж = Рсух / (1+С). |
(29) |
Расход цемента |
|
Рц = Рвяж * n, |
(30) |
где n – доля цемента в смешанном вяжущем. |
|
Расход извести |
|
Ри = Рвяж * (1 – n), |
(31) |
Риф = (Ри / Аф) * 100, |
(32) |
где Ри – масса извести, содержащей 100% CaO, кг; Риф – масса извести с фактическим содержанием CaO, кг; Аф – активность (70, 80, 90 % соответственно для 3, 2 и 1-го сортов извести).
Расход кремнеземистого компонента
Рк = Рсух – (Рц + Риф). |
(33) |
Расход воды |
|
Рв = Рсух * В/Т. |
(34) |
20 |
|
Расход стабилизатора структурной прочности массы. Гипс или жидкое стекло принимается равным 3% от вяжущего.
Масса замеса
Мз = V * Кз * р, |
(35) |
где V – объем бетоносмесителя, м3; Кз – коэффициент |
заполнения |
бетоносмесителя, равный 0,6 – 0,8; р – средняя плотность раствора, равная 1,4 т/м3.
Результаты расчета составов пенобетона заносятся в табл. 9.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 9 |
|
|
|
|
|
Результаты расчета |
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
№п/п |
|
Пенообра- |
|
|
|
|
Расход материалов, кг |
|||||||
С |
В/Т |
|
3 |
|
|
|
на замес, л |
|||||||
бри- |
зователь |
|
на 1 м |
(1000 л) |
|
|||||||||
гады |
|
|
Рпо |
Рц |
|
Ри |
Рк |
Рв |
Рпо.з |
Рц.з |
Ри.з |
Рк.з |
Рв.з |
|
|
|
|
|
|||||||||||
1 |
|
|
0,35 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
0,4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
0,45 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
0,5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Примечание: если приготовление пенобетона осуществляется с использованием различных видов кремнеземистых компонентов, то вместо графы пенообразователь будет вид кремнеземистого компонента.
4. Приготовление образцов из пенобетона
При изготовлении пенобетонной смеси загрузку пенобетономешалки производят в следующем порядке: загружают в пеногенератор необходимое количество воды и пенообразователя, после чего взбивают пену в течение 5 – 6 мин. Через 3 мин в смеситель принудительного действия заливают воду и засыпают необходимое количество кремнеземистого компонента и цемента либо другого вяжущего. Перемешивание раствора осуществляется в течение 2 мин. Затем во избежание разрушения пены приготовленную в пеногенераторе пену перегружают в растворный барабан смесителя и перемешивание продолжают еще в течение 2 мин, до тех пор, пока пенобетонная масса не
станет однородной. Температура пенобетонной массы должна быть
20 – 22 ОС.
После перемешивания пенобетонную смесь из смесителя переливают в специальную емкость и затем разливают по формам. Отформованные изделия выдерживают при температуре +20 ОС в течение 3 – 4 ч и затем подвергают тепловлажностной обработке в пропарочных камерах или в автоклавах либо выдерживают в нормально-влажностных условиях в течение 28-ми суток.
Пропаривание ведется по режиму:
21
подъем температуры до 80 ОС ……………. 4 ч; изотермический прогрев при 80 ОС ……… 6 ч; спуск температуры до 20 ОС ……………… 4 ч.
В автоклаве запарка проводится по режиму:
подъем давления до 0,8 МПа ……………... 3 ч; выдержка при давлении 0,8 МПа ..………...6 ч; спуск давления до атмосферного ..……….. 3 ч.
5. Определение предела прочности при сжатии
Определение предела прочности при сжатии пенобетона производится в соответствии с лабораторной работой № 1 (п. 5).
6. Определение общей пористости образцов из пенобетона
Пористость – степень заполнения объема материала порами и подразделяется на открытую и закрытую.
Для стеновых материалов, с позиции обеспечения теплоизоляционных свойств, рекомендуются замкнутые мелкие поры, равномерно распределенные по всему объему материала. От характера пор также зависит морозостойкость изделий, желательно наличие пор с сообщающимися резервными микропорами.
Общая пористость (%) определяется по следующей формуле Побщ = (1 – с / ) * 100, (36)
где – истинная плотность пенобетона, кг/м3 (т/м3), которая определяется экспериментально или ориентировочно может быть принята равной 2300 кг/м3; с – средняя плотность пенобетона, кг/м3 (т/м3).
|
|
|
|
Результаты испытания образцов |
|
|
Таблица 10 |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Крем- |
|
|
Размер, |
|
|
|
Плот- |
кг,Нагрузка |
2 |
Предел |
|
||
бригады№ |
|
|
|
образца№ |
|
см |
-обОбъем |
см,разца |
кг,Масса |
см,Площадь |
прочнос- |
П |
||||
|
|
Пенооб- |
незе- |
|
|
|
|
3 |
|
ность |
|
|
% |
|||
|
С |
разова- |
мистый |
В/Т |
|
|
|
|
|
|
|
образ- |
|
|
ти при |
, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
сжатии, |
общ |
|||||
|
|
тель |
компо- |
|
|
А |
В |
Н |
|
|
|
ца, |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Rсж, |
|
||||||
|
|
|
нент |
|
|
|
|
|
|
|
|
кг/м3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
МПа |
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
0,75 |
БелПор– |
Квар- |
0,35 |
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
1Ом |
цевый |
|
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
песок |
|
6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Средние значения |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
22 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
По результатам испытаний образцов из пенобетона строятся зависимости диаметра расплыва, средней плотности и предела прочности при сжатии от водотвердого отношения, вида пенообразователя или кремнеземистого компонента. Полученные данные заносятся в табл. 10.
В заключение делаются выводы о влиянии вида пенообразователя, кремнеземистого компонента или водотвердого отношения на основные свойства смеси и пенобетона, дается их сравнительная оценка.
Лабораторная работа № 3
ПЕНОГАЗОБЕТОН
Цель работы – выявить влияние порядка загрузки компонентов и температуры воды затворения на основные свойства кремнеземвяжущей смеси и пеногазобетона.
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;
мерные стеклянные цилиндры вместимостью 500 и 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 пеногазобетона с использованием различного порядка загрузки сырьевых
компонентов или с различной температурой воды затворения (20; 30; 40 и 50 ОС).
Выполнение работы осуществляется в следующей последовательности:
1)выбор оптимального соотношения кремнеземистого компонента к вяжущему и водотвердого отношения;
2)расчет состава пеногазобетона;
3)изготовление образцов из пеногазобетона;
4)определение высоты вспучивания пеногазобетонной смеси;
5)определение размера образцов, их массы, плотности и испытание на предел прочности при сжатии.
23
Исходные данные для расчета и подбора состава пеногазобетона
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.
Водотвердое отношение (В/Т), обеспечивающее заданную текучесть растворной смеси с учетом температуры смеси в момент выгрузки, определяется по табл. 4 и 5 в зависимости от величины средней плотности пеногазобетона ср и вида вяжущего.
Для определения водотвердого отношения опытным путем необходимо брать навеску сухих компонентов (г) равную 400 г, в том числе вяжущего
вещества |
|
Рвяж = 400 / (С + 1). |
(37) |
Расход кремнеземистого компонента (г) |
|
Ркрем = 400 * С / (С + 1). |
(38) |
После расчета всех необходимых сухих компонентов, готовится смесь и В/Т определяется с помощью вискозиметра Суттарда, стремясь получить текучесть смеси, установленную в табл. 4.
2. Расчет состава пеногазобетона
Пористость бетонной смеси, которая должна быть создана
порообразователями для получения пеногазобетона заданной ср |
и В/Т |
определяют по формуле |
|
Пр= 1 – ср* (Vуд + В/Т) / Кс, |
(39) |
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 определяется по табл. 6 или опытным путем и рассчитывается по формуле (2).
Расчет состава пеногазобетона на 1 м3 или пробный замес.
Объем замеса принимается в зависимости от размера образцов, которые предполагается формовать.
24