Строительство и архитектура /4. Современные строительные материалы

Мирюк О.А., д.т.н.

Рудненский индустриальный институт, Казахстан

Твердение магнезиального пенобетона

Дальнейшее развитие технологии ячеистых бетонов связано с использованием бесцементных композиций, которые благодаря особенностям твердения, фазового состава гидратных образований способны обеспечить высокопористую структуру, превышающую по прочности цементные аналоги. Перспективны магнезиальные композиции, которые затворяют водными растворами солей, активизирующими твердение порошкового наполнителя [1 – 3].

Пеномагнезит известен с прошлого века и продолжает оставаться предметом разработок современных исследователей.

Известно, что пеноконцентраты способны замедлять твердение вяжущих. Сведения о влиянии пенообразователей на твердение каустического магнезита и композиций на его основе малочисленны и противоречивы.

Цель работы – исследование твердения магнезиальных пенобетонов различного состава.

В экспериментах использованы: каустический магнезит ПМК – 75, смешанное магнезиальное с содержанием техногенного наполнителя 30%.

Прочность камня вяжущих определяли на образцах размером 2х2х2 см, изготовленных из пластичного теста, приготовленного с использованием в качестве затворителя раствора холорида магния плотностью 1240 кг/м³.

Для определения влияния пеноконцентратов различного вида на твердение каустического магнезита и смешанного вяжущего проведены исследования, результаты которых приведены в таблице 1.

Результаты экспериментов свидетельствуют о снижении прочности камня вяжущих в присутствии пеноконцентратов различной природы. Чувствительность к присутствию пеноконцентрата проявляют магнезиальные вяжущие, независимо от вещественного состава.

Таблица 1 – Влияние пеноконцентратов на твердение магнезиальных вяжущих

Содержание каустического магнезита в вяжущем, %	Пеноконцентрат		Предел прочности при сжатии, МПа в возрасте 7сут
	вид	концентрация в формовочной смеси, %
100	–	–	60
100	«Унипор»	2	37
100	«Унипор»	3	28
100	«Zelly»	2	40
100	«Zelly»	3	39
70	–	–	57
70	«Унипор»	2	48
70	«Унипор»	3	34
70	«Zelly»	2	35
70	«Zelly»	3	32

Исследовано влияние способа введения пеноконцентрата в смесь:

– способ А – введение пеноконцентрата совместно с затворителем;

– способ Б – введение рабочего раствора пеноконцентрата в предварительно подготовленную суспензию вяжущего и затворителя.

Результаты испытаний материалов различного приготовления представлены в таблицах 2 и 3. Анализ показателей свойств свидетельствует, что для ускорения твердения и повышения прочности магнезиальных материалов целесообразен способ Б: введение пеноконцентрата в суспензию (рисунок 1).

Одним из эффективных способов ускорения твердения вяжущих является механоактивация, эффект которой заключается в переходе пассивной поверхности вещества к химически активному состоянию. Это повышает реакционную способность в последующих технологических операциях. Увеличение активности материалов достигается при измельчении, диспергации (помол) в специальных энергонапряженных агрегатах измельчения (мельницах).

Таблица 2 – Влияние способа введения пеноконцентрата

на свойства магнезиальных вяжущих

Содержание каустического магнезита в вяжущем, %	Способ введения пеноконцентрата	Предел прочности при сжатии, МПа в возрасте, сут
		1	7
100	А	21	43
70	А	17	49
100	Б	21	42
70	Б	15	43

Таблица 3 – Влияние способа введения пеноконцентрата

на свойства магнезиальных пенобетонов

Содержание каустического магнезита в вяжущем, %	Способ введения пеноконцентрата	Предел прочности при сжатии, МПа в возрасте, сут		Плотность пенобетона, кг/м^3
		1	7
100	А	6	9	410
70	А	4	6	380
100	Б	7	10	400
70	Б	5	7	380

Рисунок 1– Способ Б приготовления формовочной смеси

Для уменьшения отрицательного влияния пеноконцентрата на твердение магнезиальных композиций экспериментально обоснованы следующие решения: механоактивация смешанного магнезиального вяжущего, предусматривающая совместный помол каустического магнезита и техногенного наполнителя в мельнице-активаторе; совершенствование способа приготовления формовочной массы, включающего первичный контакт магнезиального вяжущего и солевого затворителя.

Выявлено, что измельчение в активизаторе позволяет ускорить твердение смешанных вяжущих и повысить прочность камня. При этом наиболее эффективен помол обеих составляющих смешанного вяжущего: показатели прочности активированного вяжущего превосходят таковые бездобавочного каустического магнезита. Ускорение твердения вяжущих интенсифицирует структурообразование бетонов. Результаты исследования пенобетона различного состава свидетельствуют, что активизация вяжущих помолом позволяет сократить продолжительность твердения пенобетонных изделий в формах на 55 – 60 мин, способствует формированию однородной пористости.

Выводы. Высокая реакционная способность и многокомпонентный состав магнезиальных композиций обеспечивает возможности для реализации различных методов приготовления и формования масс, направленных на формирование заданных структур материалов.

Литература:

1. Крамар Л.Я. Черных Т.Н., Трофимов Б.Я. Особенности твердения магнезиального вяжущего // Цемент и его применение.– 2006.– № 9. – С.58 – 61.

2. Тюкавкина В.В., Касиков А.Г., Гуревич Б.И., Семушин В.В. Продукты гидратации магнезиального цемента, модифицированного добавкой аморфного кремнезема // Техника и технология силикатов. – 2015. – № 1. – С. 6 – 11.

3. Мирюк О.А. Формирование пористой структуры бесцементных композиций // Вестник НИА РК. – 2013. – № 3. – С. 55 – 61.