Строительные материалы

 

 

 

 

 

Строительные  материалы

Контрольная работа

Выполнил: Мещеряков  Е.Г.

Группа: 9с22

№ студ.: 12142042

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1) Как изготовляются  газо- и пенобетон и в чем основное отличие их технологии?

Описание технологии производства пенобетона

Изготовление  изделии из неавтоклавного пенобетона.

Технология производства пенобетона достаточно проста.

Ячеистая структура может  быть получена на основе пено- или газообразования.

Производство неавтоклавного пенобетона отличается простотой оборудования и позволяет осуществлять технологический  процесс в полигонных и заводских  условиях.

Технологическая линия производства состоит из операций (узлов):

- приготовление пенообразующего  состава;

- взбивание пены (пенообразование);

- приготовление цементного  теста или раствора;

- приготовление пенобетонной  массы смешиванием пены с цементным  тестом или раствором;

- заполнение форм;

- твердение изделий.

В качестве основных материалов в производстве применяются портландцемент и пенообразователи. Для изготовления неавтоклавного пенобетона применяют  портландцемент или пуццолановый портландцемент марки не ниже 400. Использование портландцемента  меньшей активности нежелательно, так  как в этом случае может быть получен  пенобетон пониженной прочности. Повышение  прочности путем увеличения расхода  цемента приводит к увеличению объемного  веса и, естественно, к ухудшению  теплоизолирующих свойств. Применение шлако-портландцемента в производстве неавтоклавного пенобетона недопустимо, так как этот вид вяжущего вызывает значительную усадку свежеуложенной пенобетонной массы, обусловленную влиянием доменных шлаков на стойкость нет.

Практически вес 1 м³ пенобетона равен весу цементного камня, при этом весом воздуха в порах пренебрегают. Вес цементного камня равен весу цемента и связанной воды - примерно 15% от веса цемента. В производстве пенобетона важное значение имеет правильный выбор водоцементного отношения. Оптимальное водоцементное отношение определяют из условий получения заданно подвижности пенобетонной массы. В производстве пенобетона к воде затворения предъявляются следующие требования: она не должна быть загрязненной керосином, жирами, маслами и другими примесями, содержать большого количества солей кальция, т.е. не быть жесткой.

В качестве пенообразующих веществ применяются клееканифольная эмульсия, алюмосульфонафтеновая эмульсия и др.

Процесс приготовления пены, цементного теста или раствора и  смешение пены с цементным тестом или раствором происходят в пенобетономешалках. Существуют различные типы пенобетономешалок, состоящие из двух или трех барабанов. Наибольшее распространение получили трехбарабанные пенобетономешалки.

Продолжительность цикла  работы пенобетономешалки слагается из продолжительности приготовления раствора, пены и смешения их в барабане-смесителе. Средняя продолжительность цикла приготовления пенобетонной массы равна 6 мин. Производительность мешалки выражается емкостью ее смесителя, что и определяет выдачу пенобетонной массы за один замес.

Готовая однородная пенобетонная масса развозится передвижным кюбелем и разливается в подготовленные формы или непосредственно в опалубку строительной конструкции. Для твердения (набора прочности) пенобетона достаточно пропаривания изделий в камерах при атмосферном давлении (в отличие от газобетона, где пропарка проходит в дорогостоящих и энергоемких автоклавных камерах под высоким давлением и высокой температурой).

В условиях засушливого климата  и при высоких дневных температурах необходимо проводить поливку водой  для увлажнения поверхности твердеющих изделий. Также не исключается вариант  естественного твердения, но при  этом уменьшается оборачиваемость  форм в сутки, обычно в два раза! Пенобетон естественного твердения  обладает хорошими теплоизоляционными свойствами. К недостаткам следует  отнести, кроме малой прочности, высокий удельный расход портландцемента; значительную усадку изделий, вызывающую образование трещит; значительное время  вызревания (твердения) изделий и, соответственно, длительность процесса производства. Получаемые изделия из пенобетона по своим качественным показателям  не уступают традиционному ячеистому  газобетону автоклавного твердения. Благодаря  простоте технологии и применяемого оборудования (исключение из технологического цикла помола сырьевых компонентов  в шаровых мельницах и автоклавной  обработки), стоимость изделий в 1.5-2 раза ниже, чем стоимость таких  же изделий из ячеистого газобетона.

Расход пенообразователя определяется требуемой плотностью пенобетона и колеблется в пределах 0.5-1.2 л/м3.

Технология позволяет  изготавливать конструкционно-теплоизоляционные  изделия плотностью 500-1200 кг/м3 и теплоизоляционные  изделия плотностью менее 500 кг/м³.

Основные характеристики пенобетона

Неавтоклавный пенобетон  наряду с высокими тепло- и звукоизоляционными свойствами имеет низкие коэффициенты усадки и водопоглощения, обладает высокой пожаростойкостью и устойчивостью к переменному замораживанию, оттаиванию.

Пенобетон используется в  строительстве с 70-х годов более  чем в 40 странах. За рубежом этот строительный материал пользуется особой популярностью в Германии, Голландии, Скандинавских странах, Чехии. В  Швеции более 50% конструкций возводится из этого эффективного материала. В  настоящее время на всей территории Украины имеются отработанные технологии производства этого материала.

Характеристики  получаемого пенобетона

Марка пенобетона средней  плотности в сухом состоянии	300	600	800	1000
Теплопроводность бетона в сухом состоянии не более, Вт/м РРС	0,07	0,14	0,21	0,24
Класс бетона по прочности  на сжатие	В05	В1	В2	В2,5
Средняя прочность на сжатие, не менее, МПа	0,7	1,4	2,9	7,2

Пенобетон характеризуется  следующими свойствами:

- высокими теплозащитными  свойствами: сопротивление теплопередаче  в три с лишним раза больше, чем у пустотелого кирпича,  что существенно снижает расходы  на отопление и прогревание  холодного помещения:

- широким диапазоном прочности: 3-100 кг/см² допустимая этажность строительства 4 этажа;

- повышенной морозостойкостью: более 35 циклов;

- повышенной пожаробезопасностью: стены из пенобетона (150 мм) выдерживают прямое воздействие огня в течение 4 часов, а толщиной 100 мм - 2,5 часа;

- высокая пористость: в  помещениях из пенобетона не  накапливается радон, продукты  метаболизма, вредные примеси  и сырость, ячеистая структура  обеспечивает оптимальную воздухо- и паропроницаемость;

- сорбционная влажность  5-6%, что меньше положенных по нормам 10%;

- изделия из пенобетона  хорошо пилятся, "гвоздятся"  и "шурупятся";

- великолепное шумоглушение - до 58 ДБ;

- коэффициент линейного  расширения для пенобетона имеет  такое же значение, что и для  нормального бетона. Этот коэффициент  важен при использовании бетона  на больших площадях крыш, которые  подвергаются воздействию тепла  и холода.

Сравнительная характеристика пенобетона и традиционных строительных материалов

Показатели	Кирпич строительный	Строительные блоки	Пенобетонные блоки
	глиняный	силикатный	керамзитoбетон	газобетон
Плотность, кг/м3	1550-1700	1700-1950	900-1200	300-1200	300-1200
Теплопроводность, Вт/м оС	0,6-0,95	0,85-1,15	0,75-0,95	0,07-0,36	0,07-0,38
Морозостойкость, цикл	25	25	25	35	35
Показатели	Кирпич строительный	Строительные блоки	Пенобетонные блоки
	глиняный	силикатный	керамзитoбетон	газобетон
Водопоглощение, % по массе	12	16	18	20	14
Прочность на сжатие, МПа	2,5-25	5-30	3,5-7,5	0,15-25	0,03-12,5

Характеристика  узлов технологической линии  изготовления пенобетона

1. Площадка для хранения  песка;

2. Ленточный транспортер  песка;

3. Бункер для песка  со шнековым дозатором;

4. Бункер для цемента  со шнековым дозатором;

5. Установка для приготовления  пенобетона;

6. Пеногенератор;

7. Металлоформа (узел формования пенобетонных изделий)*.

* - далее формоостнастка должна подвергаться теплообработке в камере ТО 70-80 ⁰С.

На схеме приведена  функциональная (общая схема) пенобетонной установки. В реальности конфигурация может быть изменена в ту или иную сторону.

Описание технологии производства газобетона

Бетоны с ячеистой структурой могут быть получены способом газообразования. Такие автоклавные и неавтоклавные  ячеистые бетоны получают на основе портландцемента  и извести и называют газобетонами или газосиликатами.

Газобетон (или автоклавный  ячеистый бетон) состоит из кварцевого песка, цемента, негашеной извести и воды. Он изготавливается в промышленных условиях при помощи автоклавов, в которых поддерживается определенное давление и температура. При смешивании в автоклаве всех компонентов с газообразователем - алюминиевой пудрой - происходит выделение водорода. Он в несколько раз увеличивает исходный объем сырой смеси. А пузырьки газа при застывании бетонной массы образуют в структуре материала огромное количество пор. Процесс производства газобетона требует точного соблюдения технологии.

Для изготовления газобетона применяют портландцемент марок 300, 400, 500, удовлетворяющий требованиям  ГОСТ 970-61. Производство газобетона предъявляет  специальные требования к портландцементу  в отношении щелочности цементного теста - рН теста не должна быть ниже 12. Щелочность цемента определяется количеством свободной СаО и суммой Na2О и K2О. По данным работы газобетонных заводов, содержание щелочей (Nа2О, К20) в 1 л раствора цемента не должно быть менее 75 мг. В случае недостаточной щелочности раствора в газобетонную массу следует дополнительно вводить известь или щелочь в виде каустической соды (NаОН).

При применении в качестве основного вяжущего извести особое внимание уделяют значительному  количеству активных окиси кальция (СаО) и магния (МgО). Общая активность извести не должна быть менее 75%, количество МgО - не более 1,5%. В производстве можно применять известь - молотую кипелку и пушонку. Известь должна быть равномерно обожженной.

Введение извести как  добавки к цементу сокращает  расход цемента и одновременно увеличивает  щелочность раствора, обеспечивая энергичное протекание реакции газообразования:

3 Са(ОН)₂ + 2 Аl + 6 Н₂О 3 СаО·Аl₂О₃·6Н2О + 3 Н₂

В качестве кремнеземистого  компонента в производстве газобетона применяют речной или горный кварцевый  песок, золу-унос тепловых электростанций, маршалит и другие материалы. Кварцевый песок для изготовления газобетона и газосиликата должен быть чистым, без примесей глины и органических веществ, с содержанием SiO2 не менее 80%. Присутствие глины замедляет твердение газобетона и уменьшает его прочность. Органические примеси вредно сказываются на протекании реакции газовыделения; вспучивание газобетона при наличии органических примесей ухудшается.

Зола-унос может применяться  в производстве газозолобетона при содержании SiО2 более 55%. Зола-унос должна иметь незначительное количество сернистых соединений, несгоревших частиц угля и карбонатов кальция.

В качестве кремнеземистого  компонента сырьевой смеси могут  применяться отходы - металлургические шлаки соответствующих химических составов и тонкости измельчения. В  нашей стране и за рубежом в  качестве газообразователя преимущественное распространение получил алюминиевый порошок. Алюминиевый порошок, применяемый в производстве газобетона, должен быть химически чистым и содержать не менее 96-98% Аl. Величина частиц алюминия должна быть однородной и такой, чтобы при просеивании через сито с 4900 отв/см2 не было остатка. Равномерность размеров частиц необходима для получения равномерного вспучивания и образования одинаковых по размеру пор в объеме изделия из ячеистого бетона.

Для производства газобетона следует применять алюминиевую  пудру марки ПАК-2 и ПАК-3. Алюминиевая  пудра при хранении в большом  объеме самовозгорает. Для предотвращения этого при изготовлении алюминиевой пудры ПАК частицы ее покрывают парафиновой или стеариновой пленкой, вследствие чего они плавают на поверхности воды и цементного раствора. Пленка препятствует протеканию реакции газообразования с выделением вспучивающего газобетонную массу водорода. Для повышения реакционной способности и лучшего смешивания алюминиевой пудры с водой ее предварительно прокаливают в течение 2-3 часов при температуре, не превышающей 190-200°, или в смесь добавляют клееканифольную эмульсию, понижающую поверхностное натяжение на границе парафин - вода. Расход алюминиевой пудры на 1 м³ газобетона зависит от заданного объемного веса и составляет от 300 до 700 г. В качестве добавок регуляторов схватывания и твердения вяжущего применяют железный купорос, едкий натр и сахар. В качестве антикоррозийного покрытия для арматуры в газобетонах применяют цементные растворы с нитридом натрия, битумно-глинистые эмульсии и т. д.

Важнейшей технологической  особенностью получения высококачественных газобетонных изделий максимальной пористости и достаточной прочности  является создание оптимальных условий  для двух одновременно протекающих  процессов газовыделения и газоудержания. Необходимо обеспечить соответствие между скоростью реакции газовыделения и скоростью нарастания структурной вязкости цементного теста или раствора. При этом выделение газа должно как можно полнее закончиться к началу схватывания системы цемент - вода. Протекание процесса газообразования определяется большим количеством различных факторов. Наибольшее влияние на скорость этого процесса оказывают вид, количество и свойства газообразователя, щелочность и температура среды и т. д.