Виробництво газобетону
Міністерство освіти та науки України
Одеська державна академія будівництва та архітектури
з дисципліни: «Технологія гідроізоляційних та стінових матеріалів»
на тему: "Виробництво газобетону"
1. Спосіб виробництва газобетону
2. Основні закономірності та процеси структуроутворення газобетону
3. Основні фізико-механічні властивості газобетону
4. Методи розрахунку основних параметрів технології одержання газобетону. Розрахунок параметра
5.Технологічна схема отримання газобетону
6. Методи оцінки якості газобетону
Список використаної літератури
1. Спосіб виробництва газобетону
Для виготовлення газобетону спочатку готують суміш із цементу, вапна, гіпсу та алюмінієвого порошку. При необхідності для надання газобетону додаткових властивостей вводять спеціальні добавки. Отриману суміш формують і нарізають на готову цеглу-камені. Газобетон, виготовлений за різною технологією, суттєво відрізняється і за своїми властивостями. При неавтоклавному виробництві суміш для отримання газобетону залишають твердіти у звичайних умовах. Це відносно дешевий спосіб: мінімальні витрати електроенергії, немає потреби застосовувати спеціальне обладнання. Безсумнівно, при значному зростанні цін на енергоносії, підвищенні частки транспортних витрат у собівартості продукції, цей вид виробництва заслуговує на увагу, особливо при проектуванні та будівництві малоповерхових будинків.
Виробництво неавтоклавного газобетону набуло розвитку ще на початку XX ст. Комірчастий бетон готували на основі портландцементу, а потім стали застосовувати в'яжучі на основі шлаків і зол. Вдавалося отримати не лише теплоізоляційний, а йконструкційний газобетон для огороджувальних конструкцій малоповерхових будівель. Сьогодні неавтоклавний газобетон виготовляється із застосуванням сучасного технологічного обладнання, нових видів тепловологової обробки. Підібрано оптимальні склади газобетонної суміші з урахуванням досягнень у галузі диспергування матеріалів.
Поризація суміші здійснюється на стадії формування матеріалу за рахунок взаємодії газоутворювача (алюмінієвої пудри) з лугом. Утворюється в результаті корозії алюмінію водень виділяється у вільному стані у вигляді газових бульбашок, які використовуються для спучування газобетонної маси. Дана технологічна стадія, особливо в неавтоклавної технології, є дуже відповідальною, що зумовлює формування пористої структури матеріалу. Для поліпшення властивостей неавтоклавного газобетону суміш вводять різні модифікуючі добавки: напівводний гіпс, мікрокремнезем, прискорювач твердіння - хлорид кальцію. Основним напрямком розробок стає наближення властивостей міцності до автоклавного газобетону. Найбільш перспективними в цьому відношенні є дисперсно-армують волокна як штучного (полімерне волокно різного складу, скловолокно та ін), так і природного походження (азбестове, базальтове волокно). Іншим способом зміцнення є добавка мікрокремнезему або кислої золи-винесення в кількості 5-10% від ваги цементу. Якісний вологісний режим догляду за газобетоном під час його інтенсивного твердіння також суттєво покращує його міцнісні властивості.
Неавтоклавний спосіб виробництва має істотний недолік: усадка газобетону в процесі експлуатації набагато більша (2-3 мм/м), ніж у автоклавного бетону (0,3 мм/м), при однаковій щільності виробів. Специфіка технології неавтоклавноїгазобетону потребує і підвищеної витрати цементу. Незважаючи на відносну дешевизну виробу, в промислових масштабах краще виробництво автоклавного газобетону. Автоклавна обробка газобетону проводиться не тільки для того, щоб прискорити процес твердіння суміші. Основне значення полягає в тому, що в автоклаві при температурі +180 °С і тиску до 14 бар у газобетоні утворюється новий мінерал — доберморит. Завдяки цьому підвищується міцність матеріалу і, що особливо важливо, у кілька разів зменшується усадка. Завдяки своїм характеристикам автоклавний бетон має набагато більше способів застосування. Він може використовуватися, наприклад, в армованих конструкціях - перемичках, панелях, та ін. Комірчастий бетон автоклавного твердіння має знижену тріщиностійкість та морозостійкість. Автоклавна обробка дозволяє в більш короткий термін отримувати вироби з досить високою міцністю при зниженій витраті в'яжучого. Автоклавна обробка має й недоліки: дороге обладнання, специфіка його експлуатації, що вимагає висококваліфікованого обслуговуючого персоналу, висока металомісткість автоклавів, низький коефіцієнт використання внутрішнього об'єму автоклава. Дрібносерійне виробництво за автоклавного способу виявляється економічно невигідним.
2. Основні закономірності та процеси структуроутворення газобетону
Найважливішим завданням сучасного будівництва є підвищення ефективності, якості, надійності та довговічності конструкцій та споруд за максимально можливого зниження їх матеріаломісткості та капітальних витрат. Використання в будівництві високоефективних теплоізоляційних матеріалів дозволяє створювати легкі огороджувальні конструкції, що відповідають сучасним вимогам архітектури, містобудування.комфортності житла, скорочувати матеріаломісткість та загальнобудівельні витрати на зведення будівель.
У зв'язку з цим актуальною проблемою є розробка наукових засад структуроутворення та вдосконалення технології газобетонів неавтоклавного твердіння.
При дисперсному армуванні газобетонів поліамідними волокнами можливе зниження усадкових деформацій. А це означає, що вироби з дисперсноармованих газобетонів при низькій енергоємності їх виготовлення повинні відрізнятися покращеними експлуатаційними властивостями в порівнянні з матеріалами, що традиційно застосовуються в будівництві. Тому результати досліджень структуроутворення та властивостей газобетонів неавтоклавного твердіння дисперсно-армованих синтетичними волокнами повинні бути покладені в основу спрямованого вдосконалення технології їх виробництва та ефективно слугувати вирішенню найважливіших завдань сучасного будівництва.
В основу роботи покладено гіпотезу про те, що підвищення агрегативної стійкості сумішей у період переважання в'язких зв'язків між компонентами сприяє зменшенню кількості дефектів структури в затверділих бетонах, що досягається введенням у зернисту дисперсну систему - пінобетонну суміш - протяжних поверхонь розділу фаз у вигляді синтетичних волокон (фібри ).
Метою роботи є розвиток наукових уявлень про закономірності формування структури газобетонів та розробка теоретичних та методологічних принципів рецептурно-технологічного регулювання їх властивостей.
Запропоновано науково обґрунтовану, достовірну та зручну для технологічної практики методику проектування складу газобетону. Результати досліджень використано при розробці та підготовці нормативних документів за технологією виготовлення газобетону неавтоклавного.твердіння та виробів з нього.
3. Основні фізико-механічні властивості газобетону
Газобетон (автоклавний пористий бетон) – це міцний мінерально-кам'яний штучний матеріал, що не потребує значного догляду. У ньому поєдналися найкращі якості двох найдавніших матеріалів: каменю та дерева. Цей матеріал вогнестійкий, міцний, не гниє, не старіє, не виділяє токсичних речовин. За рахунок поглинання та віддачі вологи пористий газобетон підтримує постійну вологість повітря усередині приміщення. А повітряні бульбашки, що займають близько 80% матеріалу, забезпечують йому високу теплоізоляційну здатність, що сприяє зниженню витрат на опалення на 25-30% та відмови від застосування будь-яких додаткових теплоізоляційних матеріалів. Термічний опір комірчастого бетону в 3 рази вищий, ніж з глиняної цегли, і в 8 разів вищий, ніж із важкого бетону. Зовнішня стіна із блоків товщиною 375 мм забезпечує необхідний нормативний термічний опір Rt=2,5.
4. Методи розрахунку основних параметрів технології одержання газобетону. Розрахунок міцності бетону від його об'ємної маси
При визначенні складу газобетону необхідно забезпечити задану об'ємну масу та його найбільшу міцність за мінімальних витрат пороутворювача та в'яжучої речовини. При цьому структура газобетону повинна характеризуватись рівномірно розподіленими дрібними порами правильної кулястої форми.
Об'ємна маса газобетону та його пористість залежать головним чином від витрати пороутворювача та ступеня використання його пороутворювальної здатності. Деякий вплив на них надають температура суміші та кількість води, прийняте для замішування суміші, тобто. водотверде відношення В/Т. Збільшення В/Т підвищує плинність суміші, а відтак покращує умови утворенняпористої структури, якщо забезпечується достатня пластична міцність суміші до кінця процесу газоутворення.
На рис. 1 наведено залежність міцності газобетону від його об'ємної маси. Міцність газобетону залежить також від характеру його пористості, розмірів та структури пор та міцності міжпорових оболонок. Зі збільшенням В/Т до оптимального значення, що забезпечує найкращі умови формування структури суміші, міцність газобетону підвищується. Міцність оболонок, у свою чергу, залежить від оптимального співвідношення основного в'яжучого та кремнеземистого компонента, В/Т, а також умов тепловологої обробки. З цього випливає, що застосування сумішей з мінімальним значенням В/Т за умови утворення високоякісної структури (наприклад, віброспучуванням) дозволяє отримати газобетон вищої міцності.