Технології монолітного пінобетону, піногіпсобетону, полістиролбетону
Для монолітних робіт з пінобетоном на цементному в'яжучому, як і для стаціонарного виробництва, в даний час існує чотири основні технології - класична технологія, баротехнологія, технологія сухої мінералізації і різаційна технологія. Інші технології або комбінують у різних варіантах зазначені чотири (наприклад, баропоризатор), або ж є технологічною екзотикою (на зразок виготовлення пінобетону в дезінтеграторах, диспергаторах типу роторно-пульсаційних апаратів або агрегатах на кшталт кульових млинів) і застосовуються дуже рідко навіть на стаціонарних виробництвах.
Класична технологія виготовлення пінобетону полягає у змішуванні цементного (цементно-піщаного) розчину з технічною піною, яка готується окремо у спеціальному пристрої – піногенераторі.
Для приготування вихідного розчину використовують звичайний примусовий змішувач, або спеціальний герметичний пінобетонозмішувач (від змішувача залежить спосіб вивантаження). Потім вихідний розчин подається піна з піногенератора і після нетривалого перемішування готовий пінобетон вивантажують або самопливом в ємність (звичайний змішувач), або надлишковим тиском по шлангу (пінобетонозмішувач).
Переважно використовувати спеціальний пінобетонозмішувач з пневмовивантаженням, так як пінобетон транспортується по шлангу відразу до місця заливки. Якщо змішувач звичайний, готовий пінобетон подається до місця заливки вручну (відрами, тачками, носилками), що збільшує трудомісткість робіт. Пневмовивантаження має свої недоліки. При транспортуванні пінобетону шлангом частина повітряних пір може знищуватися надлишковим тиском, через що піноматеріал ущільнюється, тобто знижується якість готовогопінобетону. Інший недолік - так званий "простріл" наприкінці вивантаження - залишки пінобетону вилітають із сильною бавовною, яку складно контролювати - знижується акуратність та чистота виконання робіт.
Використання класичної технології для монолітних заливок у деяких випадках буває утруднене через великі габарити та масу обладнання.
За класичною технологією найкращі результати отримують із застосуванням білкового піноутворювача на тваринній або рослинній основі.
Баротехнологія заснована на змішуванні всіх компонентів (вода, цемент, пісок, піноутворювач) в одну стадію у спеціальному швидкісному змішувачі під тиском (барозмішувач). Пінобетон отримують спінюванням розчину через швидкісне перемішування з залученням повітря. Повітрозтягнення в розчин відбувається в областях зниженого тиску, які утворюються позаду лопатей змішувача, що обертаються на великій швидкості. Цей процес називається кавітацією. При цьому перемішування відбувається на загальному фоні підвищеного тиску в барозмішувачі. Якщо знижений тиск в окремих областях забезпечує утворення повітряних пір, то загальне тло підвищеного тиску розподіляє пори в рівномірну структуру. Баротехнологію можна назвати баро-кавітаційною
Існують установки, що використовують повітрозтягнення без штучного підвищення тиску всередині змішувача. Такі змішувачі не мають кришки, що герметично закривається. Їх правильніше називати кавітаційними без приставки баро-, оскільки потягнення повітря (кавітація) відбувається в областях тиску, зниженого тільки щодо атмосферного.
Кавітаційні та баро-кавітаційні установки досить мобільні та часто використовуються при монолітних роботах безпосередньо на об'єкті. Від класики відрізняються підвищеною витратоюцементу та більш тривалим набором міцності готовим пінобетоном. Застосовується тільки синтетичний піноутворювач, який уповільнює гідратаційні процеси схоплювання та твердіння.
Технологія сухої мінералізації
Технологія сухої мінералізації, запропонована А. П. Меркіним, полягає в попередньому приготуванні низькократної (мокрою) піни кратністю 2 - 6 з її подальшою мінералізацією сухою цементно-піщаною сумішшю. Ця технологія хороша можливістю працювати на низькому В/Т (менше 0,5) та низькому вмісті піноутворювача (0,2-0,4% від маси в'яжучого) без втрати якості. Складний процес піногенерації суттєво спрощується – низькократну піну просто приготувати на будь-якому примітивному устаткуванні. Щільність пінобетону легко регулюється кількістю піноутворювача та кратністю піни.
Основною складністю промислового застосування цієї технології є необхідність попереднього помелу цементно-піщаної суміші. Цю проблему вдається вирішити деякими практичними прийомами, що робить технологію цілком застосовною для монолітних заливок на об'єкті.
При монолітних роботах за методом сухої мінералізації найчастіше використовують кавітаційні або барокавітаційні змішувачі. Зрозуміло, технологія сухої мінералізації потребує свого складу компонентів та іншого регламенту замісів.
Як піноутворювач для технології сухої мінералізації рекомендується смола деревна омилена (СДО), але в ряді випадків необхідно застосовувати синтетичний піноутворювач.
Поризатор – це мобільний пристрій для аерації цементно-піщаного розчину. Спрощено він виглядає як невелика герметична ємність (об'ємом близько 10л), де під тиском відбувається обертання на високій швидкості вертикального валу, що має поперечніметалеві штирі як змішуючі елементи. Щодо останніх розташовані нерухомі штирі самої ємності (корпусу). На входи ємності безперервно подаються готовий цементно-піщаний розчин, піна з піногенератора та стиснене повітря. На виході одержують готовий пінобетон.
При використанні поризатора для монолітних робіт не потрібно доставляти цемент з піском безпосередньо до місця заливки. Цементно-піщаний розчин готується в одному місці, потім насосом подається до місця роботи поризатора. Це має значення під час роботи на великих площах або на висоті. Продуктивність збільшується у кілька разів, знижуються витрати на переміщення цементу та піску. Біля поризатора знаходяться тільки компресор, піногенератор та ємність із розчином піноутворювача.
Поризатор може працювати з різними типами піноутворювача. Відмінною особливістю поризатора є робота на високократній (сухій) піні та на низькому В/Ц. Деякі поризатори дозволяють отримати пінобетон із полімодальною комірчастою структурою. Разом з поризатор часто використовують турбулентні вібраційні змішувачі для поглибленої гідроактивації цементу в розчині. Все це дає суттєвий приріст міцності пінобетону, що особливо важливо у легких густинах.
Для виготовлення піногіпсобетону (піногіпсу) краща технологія сухої мінералізації. Ввести готову піну в розчин гіпсу важко, набагато складніше поступово розподілити її за обсягом піномаси.
Для монолітних робіт з піногіпсом використовують кавітаційні або барокавітаційні змішувачі з пневмовивантаженням. Часто піногіпс готують уручну. Це пов'язано з високою швидкістю схоплювання та твердіння матеріалу. Робочі елементи змішувача та шланг пневмовивантаження необхідно постійно промивати від залишків попередніхзамісів, які утруднюють роботу агрегату (до повної зупинки), а й провокують прискорене схоплювання нового замісу.
Технологія піногіпсобетону передбачає використання синтетичного піноутворювача.
Полістиролбетон готують у бетонозмішувачах примусового чи гравітаційного типу. У цементний або цементно-піщаний розчин вводять гранули спіненого полістиролу і рівномірно розподіляють їх за обсягом суміші. Для створення рівномірної структури застосовується мікропороутворення вихідного розчину.