УДК 666.973.6

Бисенов К.А., Байтасов К.Н., Сактаганова Н.А.

(Республика Казахстан, Кызылординский государственный университет имени Коркыт Ата)

 

ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ГАЗОБЕТОНА

НА ОСНОВЕ ТМС

Строительные свойства газобетона в значительной степени определяются его средней плотностью, пористостью, фазовым составом цементирующей связки и рядом других факторов.

Известно, что низкоосновные гидросиликаты кальция, обеспечивают образцам из газобетона повышенную прочность, а высокоосновные -повышенную морозостойкость. Толщина цементирующей пленки между зернами кварца и полевого шпата также имеет значение: чем тоньше пленка цементирующей связки, тем прочнее бетон при прочих равных условиях.

Структура газобетона неоднородна. Затвердевший газобетон состоит из замкнутых и открытых макропор и межпоровых стенок, содержащих, в свою очередь, микропоры и микрокапилляры.

В идеале поры должны иметь правильную сферическую форму, должны быть закрытыми и равномерно распределяться в объеме бетона. Обычно в газобетонах наряду со сферическими присутствуют макропоры неправильной формы с рваными краями, а также встречаются цепочки из 2-3 пор длиной 5-6 мм. Поэтому физико-механические свойства газобетонов зависят не только от величины пористости, но и от равномерности распределения пор по сечению, толщины и прочности межпоровых стенок, однородности пор и стенок. Можно полагать, что прочность газобетона при сжатии тем выше, чем более равномерна их структура. Пористая структура газобетона создается за счет пузырьков водорода, выделяющегося при взаимодействии алюминиевой пудры со щелочными компонентами бетонной смеси по реакции:

2А1 + ЗСа (ОН)2+6Н20 →ЗСаО* А1203 * 6H2О+3H2↑

Однако - наличие на поверхности алюминия защитной парафиновой пленки затрудняет перемешивание порошка с водой, распределение его по объему смеси и взаимодействия с компонентами бетонной смеси, вследствие чего уменьшается выход газа, поровая структура газобетона неоднородна, а его плотность повышена.

Введение поверхностно-активных веществ, к которым относится и применяемое в данной работе моющее средство "Sorti", способствует более полной реализации газообразующей способность алюминиевой пудры вследствие растворения парафиновой пленки и высвобождения частиц алюминия.

Равномерное распределение частиц алюминия в бетонной смеси способствует образованию более однородной поровой структуры, а возросшая реакционная способность алюминиевого порошка - увеличению объема выделяющегося газа и, как следствие, снижению плотности газобетона. Кроме того, поризацию бетонной смеси в присутствии ПАВ можно рассматривать как комбинированную газопенную: одновременно с газообразованием по выше приведенной реакции происходит вспенивание поверхностно-активного вещества, сопровождающееся вовлечением воздуха в бетонную смесь в процессе ее перемешивания.

Создание более однородной поровой структуры, а также стабилизация стенок газовых пор с помощью пены, позволяющая газобетонной массе достичь такой пластической прочности, при которой уже невозможна ее осадка, способствуют небольшому (на15%) повышению прочности газобетона.

Дисперсность кремнеземистого компонента оказывает большое влияние на качество изделий из газобетона. Имеются данные о том, что при прочих равных условиях прочность изделий из автоклавного газобетона на молотом песке в 2-3 раза выше, чем на основе естественного мелкого песка.

Значительное повышение прочности - в 1.5 раза наблюдается в образце, изготовленного из сухой сырьевой смеси предварительно размолотой до удельной поверхности 300-400м2/кг, состоящий из портландцемента, барханного песка, алюминиевой пудры и моющего средства "Sorti". Такое повышение прочности можно объяснить тем, что при увеличении удельной поверхности барханного песка (почти в 10 раз) и портландцемента более полно протекает гидратация клинкерных минералов и взаимодействие образующихся при этом гидратных новообразований с кремнеземом песка. При этом возрастает содержание гидросиликатов кальция серии CSH (В) - тоберморит, которые и являются носителями прочности в газобетоне. Кроме того, при совместном помоле сырьевой смеси повышается степень ее гомогенизации, что способствует образованию однородной мелкопористой структуры газобетона.

Высокая пористость ячеистых бетонов и повышенное удельное содержание новообразований в цементном камне обусловливают их повышенную деформативность, вследствие изменения новообразований цементирующей связки под воздействием атмосферных факторов. Причем в силу высокой пористости эти процессы протекают почти во всем объеме изделия, а не ограничиваются поверхностными слоями, как в плотных бетонах.

Одним из способов защиты изделий из ячеистых бетонов от вредных атмосферных агентов и повышения их долговечности является гидрофобизация.

Существующие способы гидрофобизации ячеистых бетонов можно разделить на не изменяющие и изменяющие структуру пористости бетона. Пропитка ячеистого бетона водоотталкивающими составами на глубину до 15-20 мм более эффективна, но требует дополнительного оборудования и времени.

В последние десятилетия много занимаются проблемой гидрофобизации ячеистого бетона введением добавок на стадии приготовления сырьевой смеси, например, битума, пиролизной смолы, асфальтита и др. Критерием оценки гидрофобного эффекта при введении добавок может быть водопоглощение, капиллярное всасывание, сорбция, паропроницаемость. Немаловажным фактором при оценке влияния добавки является показатель долговременности сохранения гидрофобного эффекта, т.к. при проникновении влаги в стенки капилляров на незащищенных участках возможны постепенная потеря адгезии пленок к бетону, скручивание пленок и полная потеря бетоном гидрофобных свойств.

Приведенные выше приемы повышения гидрофобных свойств ячеистого бетона не связаны с изменением фазового состава и структуры новообразований цементирующего вещества, а базируются на введении в бетон гидрофобных добавок, изолирующих кристаллические сростки новообразований от взаимодействия с влагой, и поэтому не могут окончательно решить вопрос гидрофобизации ячеистых бетонов. Модифицирование фазового состава новообразований и структуры пористости бетона путем изменения технологических параметров его изготовления явилось бы коренным решением проблемы повышения водозащитных свойств ячеистых бетонов.

В связи с этим применение нефтяного шлама ОАО "ШНОС" представляет определенный интерес именно для решения задачи повышения гидрофобности газобетона. По-видимому, это связано как с изменением фазового состава цементирующей связки (большее содержание несвязанных кварца и полевого шпата — вследствие возможного "пленочного эффекта"), так и, в большей степени, с изменением поровой структуры в сторону увеличения размеров пор, их слияния и повышения неоднородности поровой структуры.

 

Список использованной литературы:

1.       Прокопец B.C. Влияние механоактивационного воздействия на активность вяжущих веществ / B.C. Прокопец // Строительные материалы. - 2003. - № 9.

2.     Лотов В.А. Регулирование реологических свойств газобетонной смеси раз­личными добавками / В.А. Лотов, Н.А. Митина // Строительные материалы. -2002. - № 10.

3.     0рентлихер Л.П., Новикова И.П., Лифанов И.И., Юрченко Э.Н. «Способы оценки влияния поверхностной гидрофобизации бетона и модифицирующих его структуру добавок» // Бетон и железобетон. №2, 1991, стр. 28-30.